Проектирование водопроводной сети города Наровля

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Строительство
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    52,24 Кб
  • Опубликовано:
    2016-01-28
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Проектирование водопроводной сети города Наровля

Введение

Проблема развития водоснабжения тесно связана с решением главных задач: повышение уровня жизни людей и создание здоровых условий труда и отдыха. К тому же, бурный рост городского и промышленного строительства и, как следствие, увеличение объемов используемой воды, а также объемов сбрасываемых сточных вод приводят к необходимости пересмотра и совершенствования порядка использования природных водоемов для нужд народного хозяйства и охраны их от загрязнения.

Таким образом, жизнь ставит перед специалистами в области водоснабжения новые большие и важные задачи.

Вода наиважнейшая составляющая жизни на нашей планете. Всего на Земле 1500 млн км3 воды. Пресная вода, которая интересует человека в первую очередь, составляет только лишь 1%. По всему миру расходуется 7 млрд м3 воды в сутки.

В странах СНГ потребляется 500 км3 воды в год.

А ведь от достатка воды, причем чистой и качественной, зависят высокие урожаи, продукция многих отраслей промышленности, гигиена, здоровый отдых людей, существование животных и многое другое.

Система водоснабжение - это комплекс инженерных сооружений, предназначенных для забора воды из источника водоснабжения, ее очистки, хранения и подачи к потребителям.

Выделяют следующие виды потребителей:

хозяйственно-питьевые нужды населения;

производственные нужды (хозяйственно-питьевые и технологические);

пожарное водоснабжение;

полив территорий, зеленых насаждений.

В общем случае в задачи систем водоснабжения входят: забор воды из природного источника, улучшение её качества в соответствии с необходимыми требованиями, транспортирование на территорию объекта и подача ко всем заданным точкам отбора.

Основным требованием к работе систем водообеспечения является выполнение ими заданных функций и достижение при этом высоких показателей надёжности и экономичности, характеризующейся наименьшими затратами средств на сооружение системы и ее эксплуатацию.

1. Природно-климатическая характеристика района расположения города Наровли

Город Наровля находится в Гомельской области Республики Беларусь. В соответствии с [4], Гомельская область относится ко IIВ климатическому району. Климатические параметры холодного периода года и поправка на ветровой недоучет, соответствующие данному району, представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Климатические параметры холодного периода года

Метеорологическая характеристика

Единица измерения

Величина

Абсолютная минимальная температура воздуха

ºС

минус 35

Температура наиболее холодных суток обеспеченностью: - 0,92 - 0,98

ºС ºС

минус 28 минус 32

Температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью: - 0,92 - 0,98

ºС ºС

минус 24 минус 28

Температура воздуха обеспеченностью 0,94

ºС

минус 10,5

Сумма отрицательных средних месячных температур

ºС

минус 18,7

Средняя продолжительность периодов со средней суточной температурой воздуха не выше: - 0 ºС - 8 ºС - 10 ºС

  сут сут сут

  125 194 211

Средняя температура воздуха периодов со средней суточной температурой воздуха не выше: - 0 ºС - 8 ºС - 10 ºС

  ºС ºС ºС

  минус 4,7 минус 1,6 минус 0,7

Среднее число дней с оттепелью за декабрь-февраль

сут

36

Дата начала и окончания отопительного периода (период с температурой воздуха не выше 8 ºС):- начало - конец


 9.10 20.04

Средняя месячная относительная влажность: - в 15 ч. наиболее холодного месяца (января) - за отопительный период

 % %

 80 82

Среднее количество (сумма) осадков за ноябрь-март

мм

194

Среднее месячное атмосферное давление на высоте установки барометра за январь

гПа

1002,7

Преобладающее направление ветра за декабрь-февраль

румб

Ю

Средняя скорость ветра за отопительный период

м/с

3,9

Максимальная из средних скоростей ветра по румбам в январе

м/с

4,0

Среднее число дней с ветром со скоростью  10 м/с при отрицательной температуре воздухасут1



Поправка к осадкам на ветровой недоучет


1,35


Климатические параметры теплого периода года и поправка на недоучет, соответствующие данному району, приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Климатические параметры теплого периода года

Метеорологическая характеристика

Единица измерения

Величина

 

Среднее атмосферное давление на высоте установки барометра: - месячное за июль - за год

  гПа гПа

  997,9 1000,8

 

Высота барометра над уровнем моря

м.

126,3

 

Температура воздуха обеспеченностью: - 0,95 - 0,96 - 0,98 - 0,99

 ºС ºС ºС ºС

 22,5 23,0 25,0 27,0

 

Средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого месяца года (июля)

ºС

24

 

Абсолютная максимальная температура воздуха

ºС

38

 

Средняя месячная относительная влажность воздуха в 15 ч. наиболее теплого месяца (июля)

%

55

 

Среднее количество (сумма) осадков за апрель-октябрь

мм

436

 

Суточный максимум осадков за год: - средний из максимальных - наибольший из максимальных

 мм мм

 38 90

 

Преобладающее направление ветра за июнь-август

румб

СЗ

 

Минимальная из средних скоростей ветра по румбам в июле

м/с

3,4

 

Повторяемость штилей за год

%

9

 

Максимальная за год интенсивность осадков в течение 20 мин: - средняя из максимальных - наибольшая из максимальных

 мм/мин мм/мин

 0,73 1,11

Поправка к осадкам на ветровой недоучет


1,02


Средняя месячная и годовая температура воздуха, средняя за месяц и за год суточная амплитуда температуры воздуха, средняя месячная и годовая относительная влажность, средняя за месяц и за год продолжительность солнечного сияния, соответствующая данному району, приведена в таблице 3.

Таблица 3 - Средняя месячная и годовая температура воздуха, средняя за месяц и за год суточная амплитуда температуры воздуха, средняя месячная и годовая относительная влажность, средняя за месяц и за год продолжительность солнечного сияния

Месяц

Средняя месячная и годовая температура воздуха, ºС

Средняя за месяц и за год суточная амплитуда температуры воздуха, ºС

Средняя месячная и годовая относительная влажность, %

Средняя за месяц и за год продолжительность солнечного сияния, час

Январь

минус 7,0

6,3

84

54

Февраль

минус 6,1

6,8

82

74

Март

минус 1,5

7,2

79

131

Апрель

6,6

8,6

70

176

Май

13,9

11,0

65

264

Июнь

17,0

10,8

69

261

Июль

18,5

10,5

71

260

Август

17,4

10,7

73

246

Сентябрь

12,5

10,2

77

168

Октябрь

6,5

7,8

81

115

Ноябрь

0,7

5,0

86

44

Декабрь

минус 4,1

5,0

88

31

Год

6,2

8,3

77

1824


Среднее за год число дней с температурой воздуха ниже и выше заданных пределов и с переходом температуры воздуха через 0 ºС в течение суток, глубина промерзания грунта, глубина нулевой изотермы в грунте, снежный покров, среднее число дней с атмосферными явлениями за год, соответствующие данному району, приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Среднее число дней с температурой воздуха ниже и выше заданных пределов и с переходом воздуха через 0 ºС в течение суток, глубина промерзания грунта, глубина нулевой изотермы в грунте, снежный покров, среднее число дней с атмосферными явлениями за год

Метеорологическая характеристика

Единица измерения

Величина

Среднее число дней с минимальной температурой воздуха равной и ниже: - минус 35 ºС - минус 30 ºС - минус 25 ºС

 сут сут сут

 0,1 0,3 3

Среднее число дней с максимальной температурой воздуха равной и выше: - 25 ºС - 30 ºС - 34 ºС

сут сут сут

45 6 0,6

Среднее число дней с переходом температуры воздуха через 0 ºС

сут

68

Глубина промерзания грунта: - средняя из максимальных за год - наибольшая из максимальных - тип грунта

см см

63 148 песок

Глубина нулевой изотермы в грунте: - средняя из максимальных за год - максимум обеспеченностью - 0,90  - 0,98

см  см см

61  115 154

Высота снежного покрова: - средняя из наибольших декадных за зиму - максимальная из наибольших декадных - максимальная суточная за зиму на последний день декады

см см см

19 59 52

Продолжительность залегания устойчивого снежного покрова

сут

88

Среднее число дней с атмосферными явлениями за год: - пыльная буря - гроза - туман - метель

 сут сут сут сут

 1,6 27 54 19



2. Расчет водопотребления города и составление сводной таблицы водопотребления

2.1 Определение расходов воды на хозяйственно-питьевые нужды населения

Расчетные расходы воды от населения определяются по расчетной численности населения и нормам водопотребления с учетом коэффициента неравномерности водопотребления.

Расчетную численность населения определяют по формуле

 , (1)

где F - площадь жилых кварталов, га;

ρ - плотность населения, чел/га.

Среднесуточный расход воды определяется по формуле

, (2)

где Кн - коэффициент, учитывающий потребность в воде населенного пункта и неучтенные расходы (потери, протечки). Принимаем Кн = 1,15;

qн - норма водопотребления на одного человека в сутки, принимаемая по [1] в зависимости от степени санитарно-технического оборудования жилых зданий, л/сут.·чел.

.

Потребители расходуют воду на протяжении года, суток, часов весьма неравномерно, поэтому для проектирования системы водоснабжения необходимо также знать расходы воды в сутки с максимальным Qcут.max и минимальным Qcут.min водопотреблением.

  (3)

где Ксут.max - максимальный коэффициент суточной неравномерности, принимают Ксут.max = 1,1..1,3 в соответствии с [1];

Ксут.min - минимальный коэффициент суточной неравномерности, принимают Ксут.min = 0,7..0,9 в соответствии с [1].

Принимаем Ксут.max = 1,2 и Ксут.min = 0,8.

Средний часовой расход определяется по формуле


Колебание водопотребления в течении суток характеризуется экспериментальной величиной - коэффициентом часовой неравномерности водопотребления Кчас, определяемой из выражений

 (4)

где α - коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий, принимаемый по [1]: αmax = 1,2..1,4 и αmin = 0,4..0,6;

β - коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте, принимаемый по [1, таблица 1] в зависимости от численности населения.

Принимаем αmax = 1,3; αmin = 0,5; βmax = 1,15; βmin = 0,59.

Определим расчётные минимальные и максимальные часовы расходы на хозяйственно-питьевые нужды по формулам

  ; (5)

  


2.2 Определение расходов воды на производственные нужды

Цель расчета - определение расхода воды в смену на каждом предприятии, а также расхода воды в горячих цехах на прием душа в конце смены. Данные о регламенте работы предприятия (I, II или III смены) приводятся в задании.

Расход воды, м3/см, для холодных и горячих цехов каждой смены определяется соответственно по формулам

  (6)

 

где Nх и Nг - число человек работающих соответственно в холодных и горячих цехах;

qx и qг - норма водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды для холодных и горячих цехов соответственно, qx = 25 л/см.∙ чел, qг =45 л/см.∙ чел [1]. Максимальный часовой расход бытовых сточных вод для холодных и горячих цехов определяется соответственно по формулам

 (7)

 

где Кх и Кг - коэффициенты часовой неравномерности соответственно для холодных и горячих цехов, Кх = 3, Кг = 2,5 [1];

Т - продолжительность смены, ч.

Максимальный секундный расход воды для холодных и горячих цехов определяется соответственно по формулам

 (8)

 

Расход воды на одну душевую сетку - 500 л/ч [1], время приёма душа - 45 минут после окончания смены.

Душевые расходы определяются по формулам

 (9)

 (10)

где qд - норма расхода воды на одну душевую сетку, л/д.с., равная

 

Nд - количество душевых сеток, используемое в течение суток, определяется по формуле

 (11)

где  - общее число рабочих в горячем цеху;

N1 - количество человек, пользующихся одной душевой сеткой.

Число человек в холодных и горячих цехах, количество используемых душевых сеток, значения расходов сточных вод на производственные нужды промышленных предприятий ПП1 и ПП2 сведены в таблицу 5.

Таблица 5- Определение расхода воды на промышленных предприятиях

Наименование предприятие

Смена

Наименование цеха



холодный

горячий

душ



м³/см

м³/ч

л/с

м³/см

м³/ч

л/с

м³/см

м³/ч

л/с

ПП1

1

3,15

1,18

0,33

2,43

0,76

0,21

0,75

0,75

0,21


2

3,7

1,39

0,39

1,67

0,52

0,14

0,38

0,38

0,11


3

4,28

1,61

0,45

0,86

0,27

0,08

0,38

0,38

0,11

ПП2

1

3,23

1,21

0,34

2,52

0,79

0,22

1,5

1,5

0,42


2

3,8

1,42

0,39

1,71

0,53

0,15

1,13

1,13

0,31


3

4,38

1,64

0,46

0,9

0,28

0,08

0,38

0,38

0,11

ПП3

1

3,33

1,25

0,35

0,80

0,22

4,13

4,13

1,15


2

3,9

1,46

0,41

1,76

0,55

0,15

3,0

3,0

0,83


3

4,5

1,69

0,47

0,9

0,28

0,08

1,5

1,5

0,42


Итого по промышленным предприятиям суммы максимальных секундных расходов:

∑qпп1 = 2,03 л/с;

∑qпп2 = 2,48 л/с;

∑qпп3 = 4,08 л/с.

.3 Определение расходов воды на полив территории

Расчетные расходы на поливку зеленых насаждений определяются в зависимости от нормы поливки на единицу площади и площади поливаемой территории.

При отсутствии данных о площади поливаемой территории расход воды на поливку Qп , м3/сут, определяется по формуле

 , (12)

где qп - норма расхода воды на поливку, л/сут·чел. Принимаем 50 л/сут·чел.

Принимаем пять часов поливки: с четырех до семи часов и с девятнадцати до двадцати одного часа.

3. Распределение воды по часам суток

После нахождения расходов на производственные, хозяйственно-питьевые нужды и на полив территории производим распределение воды по часам суток (таблица 6). Имея распределение воды по часам суток, строим интегральный и ступенчатый графики водопотребления (рисунок 1, 2).

По данным таблицы 6 можно сделать вывод, что наибольшее часовое водопотребление наблюдается с 19 до 20 часов и равно Qmax.час = 820,68 м3/ч.

Определим расчетные секундные расходов сети в час максимального водопотребления: а) максимальный

 (13)

 б) сосредоточенный

 (14)

 в) путевой

 (15)



Таблица 6 - Распределение расхода воды населенного пункта по часам суток

Часы суток

Расход воды населением

Расход воды на поливку

Расход воды промышленными предприятиями

Общий расход воды

Ордината интегрирования




горячие цеха

холодные цеха

душевые сетки




%

м³/ч

%

м³/ч

%

м³/ч

%

м³/ч

м³/ч

%

м³/ч


0-1

1,5

114,55



12,05

0,32

6,25

0,82

4,51

1,19

120,2

1,19

1-2

1,5

114,55



12,05

0,32

12,50

1,65


1,15

116,52

2,34

2-3

1,5

114,55



12,05

0,32

12,50

1,65


1,15

116,52

3,49

3-4

1,5

114,55



12,05

0,32

18,75

1,48


1,17

117,35

4,66

4-5

2,5

190,90

20

474,29

12,05

0,32

6,25

0,82


6,62

666,33

11,28

5-6

3,5

267,26

20

474,29

12,05

0,32

12,50

1,65


7,38

743,52

18,66

6-7

4,5

343,62

20

474,29

12,05

0,32

12,50

1,65


8,14

819,88

26,8

7-8

5,5

419,98



15,65

0,42

18,75

2,48


4,20

422,88

31,0

8-9

6,25

477,25



12,05

0,90

6,25

0,61

2,26

4,78

481,02

35,78

9-10

6,25

477,25



12,05

0,90

12,50

1,21


4,76

479,36

40,54

10-11

6,25

477,25



12,05

0,90

12,50

1,21


4,76

479,36

45,3

11-12

6,25

477,25



12,05

0,91

18,75

1,82


4,77

479,98

50,07

12-13

5

381,80



12,05

0,91

6,25

0,61


3,81

383,32

53,88

13-14

5

381,80



12,05

0,91

12,50

1,21


3,81

383,92

57,69

14-15

5,5

419,98



12,05

0,91

12,50

1,21


4,19

422,0

61,88

15-16

6

458,16



15,65

1,18

18,75

1,83


4,58

461,17

66,46

16-17

6

458,16



12,05

0,62

6,25

0,71

6,38

4,63

465,87

71,09

17-18

5,5

419,98



12,05

0,62

12,50

1,43


4,19

422,03

75,28

18-19

5

381,80



12,05

0,62

12,50

1,43


3,81

383,85

79,09

19-20

4,5

343,62

20

474,29

12,05

0,62

18,75

2,13


8,15

820,68

87,24

20-21

4

305,45

20

474,29

12,05

0,62

6,25

0,71


7,76

781,07

95,0

21-22

3

229,08



12,05

0,62

12,50

1,43


2,30

231,13

97,3

22-23

2

152,72



12,05

0,62

12,50

1,43


1,54

154,77

98,84

23-24

1,5

114,55



15,65

0,80

18,75

2,13


1,16

117,48

100,00

Итого

100

7636,07

100

2371,45





13,15

100,00

10070,3




4. Гидравлический расчет трубопроводов

Цель гидравлического расчета - определение экономически наивыгоднейших диаметров труб и потерь напора в трубопроводе. Экономически выгодным является такой диаметр труб, при котором приведенные затраты на строительство и эксплуатацию трубопровода будут минимальными. Сеть делят на расчетные участки длиной не более 800 м. Участки разграничивают узлами. Узлы назначают во всех точках сети, где имеются сосредоточенные расходы воды, а также во всех точ ках пересечения линии и изменения диаметра труб и нумеруют, назначают участки и определяют удельный, путевой, узловой и расчетный расходы.

Удельный расход  определяется по формуле

 , (16)

где  - расход воды, равномерно распределенный по длине сети, л/с;

 - длина всей магистральной сети, м.

Путевой расход  на участке определяется по формуле

, (17)

где li - длина участка, м.

Узловой расход  определяется по формуле

. (19)

Таблица 7 - Расчет путевых и узловых расходов воды

Узел

Линия сети

Длина линий, м

Расход, л/с

Водо- потребитель

Расход воды водопотр., л/с

Полный узловой расход воды, л/с











путевой

узловой

1 - ВБ

500

9,059

14,767

ПП3

 4,08

18,847


1 - 2

700

12,683






 1 - 20

430

7,791





2

2 - 1

700

12,683

8,606

 

 

8,606


2 - 3

250

4,529





3

3 - 2

250

4,529

5,345



5,345


 3 - 4

340

6,160





4

4 - 3

340

6,160

13,951

 

 

13,951


 4 - 5

670

12,139






4 - 25

530

9,603





5

5 - 4

670

12,139

12,320

 

 

12,320


5 - 6

100

1,812






5-21

590

10,689





6

6 - 5

100

1,812

5,526


 

5,526


6 - 7

510

9,240





7

7 - 6

510

9,240

14,132

ПП2

2,48

16,612


7 - 8

610

11,052






7 - 24

440

7,972





8

8 - 7

610

11,052

6,342

 

 

6,342


8 - 9

90

1,631





9

9 - 8

90

1,631

4,077

 

 

4,077


9 - 10

360

6,522





10

10 - 9

360

6,522

9,965

 

 

9,965


10 - 11

420

7,609






10 - 26

320

5,798





11

11 - 10

420

7,609

8,062

 

 

8,062


11 - 12

470

8,515





12

12 - 11

470

8,515

11,142

 

 

11,142


12 - 13

760

13,769





13

13 - 12

760

13,769

13,135

ПП1

 2,03

15,165


13 - 14

390

7,066






13 - 27

300

5,435





14

14 - 13

390

7,066

5,707



5,707


14 - 15

240

4,348





15

15 - 14

240

4,348

4,711



4,711


15 - 16

280

5,073





16

16-17

400

7,247

10,418



10,418


16-15

280

5,073






16-22

470

8,515





17

17-16

400

7,247

7.157



7,157


17-18

390

7,066





18

18-17

390

7,066

5,617



5,617


18-19

230

4,167





19

19-18

230

4,167

10,871



10,871


19-20

490

8,878






19-21

480

8,697





20

20-19

490

8,878

8,335



8,335


20-1

430

7,791





21

21-19

480

8,697

9,693



9,693


21-5

590

10,689





22

22-16

470

8,515

8,787



8,787


22-23

500

9,059





23

23-22

500

9,059

7,066



7,066


23-24

280

5,073





24

24-23

280

5,073

6,523



6,523


24-7

440

7,972





25

25-4

530

9,603

4,802



4,802

26

26-10

320

5,798

2,899



2,899

27

27-13

300

5,435

2,718



2,718

Итого


12540

227,2

227,2


8,59

235,79


4.1 Гидравлический расчет сети на случай максимального водопотребления

Чтобы начать расчет, необходимо выбрать материал труб, диметры которых будут обеспечивать пропуск расчетных расходов.

В данной курсовом проекте принимаем пластмассовые трубы (полиэтиленовые, ГОСТ 18599-2001). Полиэтиленовые трубы изготавливают диаметром от 10 до 1200 мм.

После определения узловых расходов воды задаем точку схода потоков - точка 10 - и на схеме сети по всем участкам намечаем стрелками направление движения воды и распределение расходов, используя закон Кирхгоффа: расход воды, притекающий к узлу, должен быть равен расходу воды, вытекающему из узла.

По намеченным расходам воды для каждого участка определяем экономически наивыгоднейшие диаметры труб, скорость движения воды и потери напора в трубопроводе. Данные параметры для каждого участка подбираем по [5].

Потери напора на участке сети определим по формуле

, (20)

Где l-длина участка, м. Алгебраичекая сумма потерь напора по кольцу должна быть равна нулю. При этом потерям напора на участках с направлением движения воды по часовой стрелке присваивают знак “плюс”, против часовой стрелки - “минус”. Допускается невязка по внешнему контуру от 1 до 1,5 м, в отдельных кольцах от 0,5 до 1 м.

Если невязка больше допустимой, необходимо изменить диаметры труб и потери напора или увязать сеть. Увязку сети производят только в кольцевой схеме. Гидравлический расчет сети удобнее свести в таблицу 8

Таблица 8 - Расчет разводящей сети на пропуск секундного максимального расхода воды

№ п/п

Участок сети

Длина участка

Расчетный расход воды на участке q, л/с

Диаметр трубопровода d, мм

Скорость движения воды v, м/с

Потери напора, м














1000i

на участке h = il

1

2

3

4

5

6

7

8

I

1-2

700

49,373

280

1,21

5,89

-4,123


2-3

250

40,767

250

1,25

7,12

-1,78


3-4

340

35,422

225

1,34

9,11

-3,097


4-5

670

16,669

180

1,00

7,16

-4,797


5-21

590

16,669

180

1,00

7,16

4,224


21-19

26,362

200

1.26

9,51

4,565


19-20

490

150,200

400

1,54

5,25

2,573


20-1

430

158,535

400

1,62

5,75

2,473







Сумма

0,038

 II

5-6

100

21,018

200

1,02

6,56

-0,656


6-7

510

15,492

160

1,15

10,7

-5,457


7-24

440

15,492

160

1,15

10,7

4,708


24-23

280

22,015

200

1,07

7,11

1,991


23-22

500

29,081

225

1,11

6,56

3,28


22-16

470

37,868

250

1,16

6,22

2,923

II

16-17

400

100,193

355

1,31

4,56

1,824


17-18

390

107,350

355

1,39

5,05

1,970


18-19

230

112,967

355

1,46

5,56

1,279


19-21

480

26,362

200

1,26

9,51

-4,565


21-5

590

16,669

180

1,00

7,16

-4,224







Сумма

3,073

III

7-8

610

16,851

180

1,00

7,16

-4,368


8-9

90

10,509

140

1,04

10,5

-0,945


9-10

360

6,432

110

1,02

13,6

-4,896


10-11

420

6,432

110

1,02

13,6

5,712


11-12

470

14,494

160

1,08

9,49

4,460


12-13

760

25,636

200

1,24

9,19

6,984


13-14

390

41,489

250

1,28

7,43

2,898


14-15

240

47,196

250

1,46

9,42

2,261


15-16

280

51,907

280

1,26

6,31

1,767


16-22

470

37,868

250

1,16

6,22

-2,923


22-23

500

29,081

225

1,11

6,56

-3,28


23-24

280

22,015

200

1,07

7,11

-1,991


24-7

440

15,492

160

1,15

10,7

-4,708







Сумма

0,971

Контур

1-2

700

49,373

280

1,21

5,89

-4,123


2-3

250

40,767

250

1,25

7,12

-1,78


3-4

340

35,422

225

1,34

9,11

-3,097


4-5

670

16,669

180

1,00

7,16

-4,797


5-6

100

21,018

200

1,02

6,56

-0,656


6-7

510

15,492

160

1,15

10,7

-5,457


7-8

610

16,851

180

1,00

7,16

-4,368


8-9

90

10,509

140

1,04

10,5

-0,945


9-10

360

6,432

110

1,02

13,6

-4,896


10-11

420

6,432

110

1,02

13,6

5,712


11-12

470

14,494

160

1,08

9,49

4,460


12-13

760

25,636

200

1,24

9,19

6,984


13-14

390

41,489

250

1,28

7,43

2,898


14-15

240

47,196

250

1,46

9,42

2,261


15-16

280

51,907

280

1,26

6,31

1,767


16-17

400

100,193

355

1,31

4,56

1,824


17-18

390

107,350

355

1,39

5,05

1,970


18-19

230

112,967

355

1,46

5,56

1,279


19-20

490

150,200

400

1,54

5,25

2,573

Контур

20-1

430

158,535

400

1,62

5,75

2,473







Сумма

5,606



Кольца водопроводной сети должны быть в гидродинамическом равновесии, которое возможно при условии, что потери напора в трубах с движением воды по часовой стелке будут равны потерям напора в трубах с двжением воды против часвой стрелки. Это значит, что распределение потоков воды по линиям кольцевой сети должно быть таким, чтобы было выдержано равенство для каждого кольца сети

 (21)

Потери напора по расчетным участкам кольца с движением воды по часовой стрелке со знаком плюс, на участках кольца с движением воды против часовой стрелки - со знаком минус.

Абсолютные величины допустимых невязок потерь напора не должны превышать: в кольцах - 0,5м, по внешнему контуру сети - 1,5м.

В данном случае невязка по первому кольцу составляет Δh = 0,038 м, по второму кольцу - Δh = 3,073 м, по третьему- Δh= 0,971 м, по внешнему контуру сети - Δh = 5,606 м.

Выполняем увязку сети по методу М.М.Андрияшева. Потеи напора в кольцах увязываем с помощью поправочных расходов Δq.

По методу М.М.Андрияшева поправочный расход Δq, л/с, определяется по формуле

,(22)

где

qср-средний расход воды для всех видов входящих в кольцо участков,л/с;

Σ|h|-сумма абсолютных значений потерь напора по кольцу, м

Средний расход воды для всех видов входящих в кольцо участков qср, л/с, определим по формуле

,(23)

где

qi-риф ическая сумма расходов воды на всех участках кольца, л/с;

n-число участков в кольце.

Для первого кольца средний расход воды равен

л/с.

Поправочный расход равен

Аналогично, производя вычисления для второго кольца, получаем Δq = ,078 л/с и для третьего Δq = 0,258 л/с.

Знак поправочного расхода принимаем в зависимости от направления движения воды на участке. Если по участку вода движется по часовой стрелке, т.е. Δh имеет знак плюс, то знак поправочного коэффициента меняется на противоположный.

Вводим поправочные расходы и производим аналогичные вычисления. Результаты расчетов сводим в таблицу 9. Схема расчета сети на пропуск максимального расхода изображена на рисунке 5.

Таблица 9 - Первое исправление

№ п/п

Участок сети

Расчетный расход воды на участке

Длина участка

Первое исправление





Поправочный расход ∆q, л/с

Исправленный расход на участке q, л/с

Диаметр трубопровода d, мм

Скорость движения воды v, м/с

Потери напора, м





в данном кольце

в смежном кольце

общий




1000i

на участке h = il

I

1-2

49,373

700

0,042


0,042

49,415

355

0,64

1,29

-0,903


2-3

40,767

250

0,042


0,042

40,809

250

1,25

7,12

-1,78


3-4

35,422

340

0,042


0,042

35,464

225

1,34

9,11

-3,097


4-5

16,669

670

0,042


0,042

16,711

180

1,00

7,16

-4,797


5-21

16,669

590

-0,042

2,078

2,036

18,705

200

0,90

5,27

3,109


21-19

26,362

480

-0,042

2,078

2,036

28,398

225

1,07

6,17

2,962


19-20

150,200

490

-0,042


-0,042

150,158

400

1,54

5,25

2,573


20-1

158,535

430

-0,042


-0,042

158,493

450

1,62

5,75

2,473











Сумма

0,54

II

5-6

21,018

100

2,078


2,078

23,096

180

1,38

12,7

-1,27

 


6-7

15,492

510

2,078


2,078

17,57

180

1,06

7,93

-4,044

 


7-24

15,492

440

-2,078

0,258

-1,82

13,672

180

0,81

4,92

2,165

 


24-23

22,015

280

-2,078

0,258

-1,82

20,195

180

1,20

9,98

2,794

 


23-22

29,081

500

-2,078

0,258

-1,82

27,261

225

1,03

5,79

2,895

 


22-16

37,868

470

-2,078

0,258

-1,82

36,048

280

0,89

3,37

1,584

 


16-17

100,193

400

-2,078


-2,078

98,115

355

1,27

4,33

1,732

 


17-18

107,350

390

-2,078


-2,078

105,272

355

1,36

4,89

1,907

 


18-19

112,967

230

-2,078


-2,078

110,889

355

1,44

5,39

1,239

 


19-21

26,362

480

2,078

-0,042

2,036

28,398

225

1,07

6,17

-2,962

 


21-5

16,669

590

2,078

-0,042

2,036

18,705

200

0,90

5,27

-3,109

 











Сумма

0,895

 

III

7-8

16,851

610

0,258


0,258

17,109

180

1,03

7,54

-4,599

 


8-9

10,509

90

0,258


0,258

10,767

140

1,07

10,9

-0,981

 


9-10

6,432

360

0,258


0,258

6,69

110

1,05

14,4

-5,184

 


10-11

6,432

420

-0,258


-0,258

6,174

110

0,97

12,5

5,25

 


11-12

14,494

470

-0,258


-0,258

14,236

160

1,06

9,20

4,324

 


12-13

25,636

760

-0,258


-0,258

25,378

225

0,96

5,07

6,853

 


13-14

41,489

390

-0,258


-0,258

41,231

250

1,28

7,43

2,898

 


14-15

47,196

240

-0,258


-0,258

46,938

250

1,43

9,08

2,179

 


15-16

51,907

280

-0,258


-0,258

51,649

280

1,26

6,31

1,767

 


16-22

37,868

470

0,258

-2,078

-1,82

36,048

280

0,89

3,37

1,584

 


22-23

29,081

500

0,258

-2,078

-1,82

27,261

225

1,03

5,79

2,895

 


23-24

22,015

280

0,258

-1,82

20,195

180

1,20

9,98

2,794

 


24-7

15,492

440

0,258

-2,078

-1,82

13,672

180

0,81

9,92

2,165

 











Сумма

0,069

 


Невязка по кольцу Δhк = 0,64 м.

.2 Гидравлический расчет сети на пропуск максимального секундного и пожарного расходов

При проверочном расчете водопроводной сети на случай пожара диаметры труб не изменяют, основные потоки воды направляют к месту пожара. Точками пожара назначают узлы сети, наиболее удаленные от водонапорной башни или расположенные на высоких отметках. Расчетные расходы воды распределяют заново, сеть увязывают.

В соответствии с заданной численностью населения (47429 чел.) и этажностью застройки (3 этажа), принимаем расчётное количество одновременных пожаров - 2, возникающих в точках 7 и 13, и общий расход воды на один внутренний и один наружный пожар - 30 л/с [3].

Схема разводящей сети с внутренними и внешними пожарами изображена на рисунке 6.

Все расчеты сводим в таблицу 10.

Таблица 10 - Расчет разводящей сети на пропуск секундного максимального и пожарного расходов воды

№ п/п

Участок сети

Длина участка

Расчетный расход воды на участке q, л/с

Диаметр трубо-провода d, мм

Скорость движения воды v, м/с

Потери напора, м














1000i

на участке h = il

 

1

2

3

4

5

6

7

8

 

I

1-2

700

56,873

355

1,38

7,43

-5,201

 


2-3

250

48,267

250

1,49

9,77

-2,443

 


3-4

340

42,922

225

1,62

12,8

-4,352

 


4-5

670

24,169

180

1,44

13,7

-9,179

 


5-21

590

24,169

200

1,44

13,7

8,083

 


21-19

480

33,862

225

1,28

8,44

4,051

 


19-20

490

202,7

400

2,08

8,92

4,371

 


20-1

430

211,035

450

2,18

9,71

4,175

 







Сумма

-0,495

 

 II

5-6

100

36,018

180

2,14

27,8

-2,78

 


6-7

510

30,492

180

1,79

20,2

-10,302

 


7-24

440

30,492

180

1,45

12,2

5,368

 


24-23

280

37,015

180

2,20

29,1

8,148

 


23-22

500

44,081

225

1,69

13,9

6,95

 


22-16

470

52,868

280

1,29

6,53

3,069

 


16-17

400

145,193

355

1,88

8,62

3,448

 


17-18

390

152,35

355

1,98

9,48

3,697

 


18-19

230

157,967

355

2,03

9,92

2,282

 


19-21

480

33,862

225

1,28

8,44

-4,051

 


21-5

590

24,169

200

1,44

13,7

-8,083

 







Сумма

7,746

 

III

7-8

610

16,851

180

1,00

7,16

-4,368

 


8-9

90

10,509

140

1,04

10,5

-0,945

 


9-10

360

6,432

110

1,02

13,6

-4,896

 


10-11

420

6,432

110

1,02

13,6

5,712

 


11-12

470

14,494

160

1,08

9,49

4,460

 


12-13

760

25,636

225

0,98

5,24

3,982

 


13-14

390

71,489

250

2,19

19,3

7,527

 


14-15

240

77,196

250

2,38

22,3

5,352

 


15-16

280

81,907

280

1,99

14,2

3,976

 


16-22

470

52,868

280

1,29

6,53

-3,069

 


22-23

500

44,081

225

1,69

13,9

-6,95

 


23-24

280

37,015

180

2,20

2,91

-8,148

 


24-7

440

30,492

180

1,79

20,2

-8,888

 







Сумма

-6,255

 


Выполняем увязку сети по методу М.М.Андрияшева как и в предыдущем случае. Результаты сводим в таблицу 11.

Таблица 11 - Первое исправление

№ п/п

Участок сети

Расчетный расход воды на участке

Длина участка

Первое исправление

 





Поправочный расход ∆q, л/с

Исправленный расход на участке q, л/с

Диаметр трубопровода d, мм

Скорость движения воды v, м/с


 





в данном кольце

в смежном кольце

общий




1000i

на участке h = il

 

I

1-2

56,873

700

-0,458


-0,458

56,415

355

0,73

1,63

-2,485

 


2-3

48,267

250

-0,458


-0,458

47,809

250

1,46

9,42

-2,355

 


3-4

42,922

340

-0,458


-0,458

42,464

225

1,62

12,8

-4,352

 


4-5

24,169

670

-0,458


-0,458

23,711

180

1,41

13,2

-8,844

 


5-21

24,169

590

0,458

4,506

4,964

29,133

200

1,40

11,5

6,785

 


21-19

33,862

480

0,458

4,506

4,964

225

1,47

10,8

5,184

 


19-20

202,7

490

0,458


0,458

203,158

400

2,08

8,92

4,371

 


20-1

211,035

430

0,458


0,458

211,493

450

1,72

5,53

8,378

 











Сумма

0,682

 

II

5-6

36,018

100

4,506


4,506

40,524

180

2,41

34,1

-3,41


6-7

30,492

510

4,506


4,506

34,998

180

2,06

25,8

-13,158


7-24

30,492

440

-4,506

-1,675

-6,181

24,311

180

1,17

8,27

3,639


24-23

37,015

280

-4,506

-1,675

-6,181

30,834

180

1,82

20,8

5,824


23-22

44,081

500

-4,506

-1,675

-6,181

37,9

225

1,43

10,3

5,15


22-16

52,868

470

-4,506

-1,675

-6,181

46,687

280

1,14

5,28

2,482


16-17

145,193

400

-4,506


-4,506

140,687

355

1,82

8,21

3,284


17-18

152,35

390

-4,506


-4,506

147,844

355

1,90

8,84

3,448


18-19

157,967

230

-4,506


-4,506

153,461

355

1,98

9,48

2,180


19-21

33,862

480

4,506

0,458

4,964

38,826

225

1,47

10,8

-5,184


21-5

24,169

590

4,506

0,458

4,964

29,133

200

1,40

11,5

-6,785











Сумма

-6,955

III

7-8

16,851

610

-1,675


-1,675

15,176

180

0,91

6,08

-3,709


8-9

10,509

90

-1,675


-1,675

8,834

140

0,86

7,51

-0,676


9-10

6,432

360

-1,675


-1,675

4,757

110

0,75

7,96

-2,866


10-11

6,432

420

1,675


1,675

8,107

110

1,29

20,6

8,652


11-12

14,494

470

1,675


1,675

16,169

160

1,23

11,9

5,593


12-13

25,636

760

1,675


1,675

27,311

225

1,03

5,79

4,400


13-14

71,489

390

1,675


1,675

73,164

250

2,26

20,3

7,917


14-15

77,196

240

1,675


1,675

78,871

250

2,41

22,8

5,472


15-16

81,907

280

1,675


1,675

83,582

280

2,04

14,8

4,144


16-22

52,868

470

-1,675

-4,506

-6,181

46,687

280

1,14

5,28

2,482


22-23

44,081

500

-1,675

-4,506

-6,181

37,9

225

1,43

10,3

-5,15


23-24

37,015

280

-1,675

-4,506

-6,181

30,834

180

1,82

20,8

-5,824


24-7

30,492

440

-1,675

-4,506

-6,181

24,311

180

1,44

13,7

-6,028











Сумма

9,443



4.3 Расчет водоводов

расход вода гидравлический сеть

Водоводы - трубопроводы, подающие воду от основных сооружений в магистральную разводящую сеть. Они прокладываются между насосной станцией второго подъема и водонапорной башней и на участке от водонапорной башни до первого водоразборного узла. Как правило, отбор воды из водоводов не производится. В зависимости от типа водоисточника, удалённости его от объекта водоснабжения, рельефа местности, количества транспортируемой воды, технико-экономических показателей водоводы подразделяются на напорные, самотечные (или гравитационные) и комбинированные.

Число линий водоводов принимают с учётом категории системы водоснабжения и очередности строительства. Для обеспечения необходимой пропускной способности водовода при аварии устраивают через определенное расстояние переключения.

Расчет водоводов выполняется для тех же режимов, по которым рассчитывают сеть, определяя экономически наивыгоднейший диаметр труб и потери напора в них.

В нашем случае водоводы от водонапорной башни к узлу 1 прокладывают в две линии. Соответственно, расход по каждой из линий составит

Расход по каждой из линий при пожаре

При аварии на одной из линий рабочая линия должна пропускать 70% необходимого расхода воды.

Гидравлический расчет водоводов сводим в таблицу 12.

Таблица 12 - Гидравлический расчет водоводов

Участок

Диаметр водовода d, мм

Длина l, м

Число работающих линий

Расход каждой линии водовода qв, л/с

Скорость движения воды в водоводе υ, м/с

Уклон 1000i

Потери напора в водоводе, м









Максимальный водозабор

ВБ - 1

355

490

2

113,6

1,46

5,56

2,724

ВБ - 1

400

490

1

159,04

1,62

5,75

2,818

Максимальный водоразбор и пожар

ВБ - 1

400

490

2

143,6

1,46

4,77

2,377

ВБ - 1

450

490

1

201,04

1,64

5,08

2,489


Окончательно принимаем диаметр водоводов dв=450 мм. Результаты пересчета потерь для этого диаметра сводим в таблицу 12.

Таблица 12 - Гидравлический расчет водоводов

Участок

Диаметр водовода d, мм

Длина l, м

Число работающих линий

Расход каждой линии водовода qв, л/с

Скорость движения воды в водоводе υ, м/с

Уклон 1000i

Потери напора в водоводе, м









Максимальный водозабор

ВБ - 1

490

2

113,6

0,91

1,79

0,877

ВБ - 1

450

490

1

159,04

1,28

3,27

1,602

Максимальный водоразбор и пожар

ВБ - 1

450

490

2

143,6

1,15

2,71

1,328

ВБ - 1

450

490

1

201,04

1,64

5,08

2,489


Гидравлический расчет тупиков сведем в таблицу 13.

Таблица 13 - Гидравлический расчёт тупиков

Участок

Диаметр водовода d, мм

Длина l, м

Число работающих линий

Расход каждой линии водовода qв, л/с

Скорость движения воды в водоводе υ, м/с

Уклон 1000i

Потери напора в водоводе, м









4-25

90

530

1

4,802

1,15

21,6

11,448

13-27

75

300

1

2,718

0,95

19,0

5,7

10-26

75

320

1

2,899

0,98

20,2

6,464



5. Определение размеров бака водонапорной башни

Общий объем водонапорной башни Wб, м3, определяется по следующей формуле

,(24)

Где Wр-регулирующий объем воды, м3;

Wп-неприкосновенный противопожарный запас воды, м3.

Регулирующий объем водонапорной башни определяем при ступенчатой работе насосной станции второго подъема. Более точно регулирующий объем подсчитывается табличным способом. В таблице 14 приведен расчет варианта работы насосной станции второго подъема при ступенчатой подаче.

Таблица 14 - Расчет регулирующей вместимости водонапорной башни при ступенчатой работе насосной станции второго подъема

Часы суток

Расходы воды, %

Подача воды насосами, %

Поступление в бак, %

Расход из бака, %

Остаток воды в баке, %







0 - 1

1,19

1,5

0,31


0,31

1 - 2

1,15

1,5

0,35


0,66

2 - 3

1,15

1,5

0,35


1,01

3 - 4

1,17

1,5

0,33


1,34

4 - 5

6,62

4,9


1,72

-0,38

5 - 6

7,38

4,9


2,48

-2,86

6 - 7

8,14

4,9


3,24

-6,1

7 - 8

4,20

4,9

0,7


-5,4

8 - 9

4,78

4,9

0,12


-5,28

9 - 10

4,76

4,9

0,14


-5,14

10 - 11

4,76

4,9

0,14


-5,0

11 - 12

4,77

4,9

0,13


-4,87

12 - 13

3,81

4,8

0,99


-3,88

13 - 14

3,81

4,8

0,99


-2,89

14 - 15

4,19

4,9

0,71


-2,18

15 - 16

4,58

4,9

0,32


-1,86

16 - 17

4,63

4,9

0,27


-1,59

17 - 18

4,19

4,8

0,61


-0,98

18 - 19

3,81

4,8

0,99


0,01

19 - 20

8,15

4,9


3,25

-3,24

20 - 21

7,76

4,9


2,86

-6,1

21 - 22

2,30

4,8

2,5


-3,6

22 - 23

1,54

4,8

3,26


-0,34

23 - 24

1,16

1,5

0,34


0,00

 Σ

100,00

100,00

13,55

13,55

 


Режим работы насосной станции второго подъема надо выбирать такой, чтобы сумма максимальных разностей по избытку (И) и недостатку (Н) воды была бы наименьшей, т.е. чтобы объем регулирующей емкости был минимальным.

Так, если принять работу насосной станции в течение 24 часов, при ступенчатой подаче, то сумма разностей по избытку и недостатку составит

И + Н = 1,34 + 6,1 = 7,44 %. (25)

Регулирующий объем воды Wр, м3, в баке водонапорной башни определяем по формуле

  (26)

Неприкосновенный противопожарный запас воды Wпож, м3, в баках водонапорных башен следует рассчитывать на десятиминутную продолжительность тушения одного внутреннего и одного наружного пожаров при подаче наибольшего расхода воды на другие нужды по формуле

 , (27)

Где qс.max -секундный максимальный расход воды в сети, л/с;

qп.н, qп.в-принятые при расчете сети расходы воды на тушение одного наружного и одного внутреннего пожаров, л/с.

.

Тогда объем бака водонапорной башни

Wб = 749,2 + 154,78 = 904,01 м3.

Принимаем типовую башню с двумя металлическим баками объемом W = 500 м3 каждый.

Бак водонапорной башни выполняется в форме цилиндра высотой h и диаметром d. Объем бака рассчитывается по формуле

.(28)

Так как между высотой и диаметром существует зависимость , то формула для определения объема бака примет вид

. (29)

Из формулы (29) определим значение диаметра бака , м,


Примем диаметр бака водонапорной башни d = 10 м.

Примем высоту бака h = 7 м.

Выразим из уравнения (28) высоту бака h


Подставив в эту формулу значения пожарного и регулирующего объемов, найдем соответственно высоту пожарного и высоту регулирующего запасов воды в баке



6. Определение высоты ствола водонапорной башни

Высота ствола водонапорной башни определяется по формуле

, (30)

где

Hсв-свободный напор в диктующей точке, м;

Σh-сумма потерь напора в трубах сети при максимальном водозаборе на участках от башни до диктующей точки, м;

Zб, Zд-поверхности земли у башни и диктующей точке, м.

Свободный напор в сети водопровода для хозяйственно-питьевого водопотребления определяется в зависимости от этажности зданий: при одноэтажной застройке Hсв составляет не менее 10 м, а при большей этажности на каждый этаж добавляется по 4 м.

Следовательно

. (31)

где n - количество этажей жилых кварталов, n = 5, n = 3.

Так, свободный напор Hсв, м, для жилых кварталов с пятиэтажной застройкой (n = 5) м.

Свободный напор Hсв, м, для жилых кварталов с трехэтажной застройкой (n = 3)

м.

В данном курсовом проекте Zб = 120,3 м, Zд = 114,0 м.

Сумма  по пути ВБ - 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7-8-9-10 составляет

Сумма  по пути ВБ - 1 - 20 - 19 - 21 - 5 - 6 - 7-8-9-10 составляет

Сумма  по пути ВБ -1 -20- 19 -18- 17 -16 -22-23-24-7-8-9-10 составляет

Сумма  п о пути ВБ -1 -20- 19 -18- 17 -16 -15-14-13-12-11-10 составляет

Принимаем максимальное значение потерь

В рассматриваемом контуре диктующей является точка 10, поэтому именно для нее и рассчитывается высота ствола водонапорной башни.

Проверим достаточность вычисленной высоты башни для обеспечения нужного напора при пожаре в диктующей точке 10.

Необходимая высота башни при пожаре


Свободный напор в сети противопожарного водопровода низкого давления при тушении пожара должен быть не менее 10 м от поверхности земли. Сумма  по пути ВБ - 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7-8-9-10 составляет

Сумма  по пути ВБ - 1 - 20 - 19 - 21 - 5 - 6 - 7-8-9-10 составляет

Сумма  по пути ВБ - 1 -20 - 19 - 18 - 17 -16 -22-23-24-7-8-9-10 составляет

Сумма  по пути ВБ -1 -20- 19 -18- 17 -16 -15-14-13-12-11-10 составляет

Принимаем максимальное значение потерь

Тогда необходимая высота башни при пожаре

Так как  то принимаем высоту ствола водонапорной башни Нб=47 м. Необходимый напор при пожаре будут создавать насосы.

7. Определение размеров резервуаров чистой воды

Для повышения надежности системы водоснабжения применяют резервуары чистой воды (РЧВ) для хранения в них регулирующего, противопожарного, аварийного запасов воды и запаса воды на собственные нужды. Общее число резервуаров в одном узле должно быть не менее двух.

Общий объём резервуара чистой воды, W, м3,

 (32)

где Wp - регулирующий объём воды, м3;

Wпож - полный неприкосновенный противопожарный запас воды, м3;

Wав. - объем на случай аварии, м3;

Wсоб.нуж. - объем воды на собственные нужды водоочистной станции, м3.

Регулирующий объем вычисляем по таблице 13.

Таблица 15 - Расчет регулирующей вместимости резервуаров чистой воды

Часы суток

Подача воды НC-I,%

Забор воды насосами второго подъема, %

Поступление в РЧВ, %

Расход из РЧВ, %

Остаток воды в РЧВ, %







0 - 1

4,17

1,5


2,67

-2,67

1 - 2

4,17

1,5


2,67

-5,34

2 - 3

4,16

1,5


2,66

-8

3 - 4

4,17

1,5


2,67

-10,67

4 - 5

4,17

4,9

0,73


-9,94

5 - 6

4,16

4,9

0,74


-9,2

6 - 7

4,17

4,9

0,73


-8,47

7 - 8

4,17

4,9

0,73


-7,74

8 - 9

4,16

4,9

0,74


-7,0

9 - 10

4,17

4,9

0,73


-6,27

10 - 11

4,17

4,9

0,73


-5,54

11 - 12

4,16

4,9

0,74


-4,8

12 - 13

4,8

0,63


-4,17

13 - 14

4,17

4,8

0,63


-3,54

14 - 15

4,16

4,9

0,74


-2,8

15 - 16

4,17

4,9

0,73


-2,07

16 - 17

4,17

4,9

0,73


-1,34

17 - 18

4,16

4,8

0,64


-0,7

18 - 19

4,17

4,8

0,63


-0,07

19 - 20

4,17

4,9

0,73


0,66

20 - 21

4,16

4,9

0,74


1,4

21 - 22

4,17

4,8

0,63


2,03

22 - 23

4,17

4,8

0,63


2,66

23 - 24

4,16

1,5


2,66

0,00

 Σ

100,00

100,00

13,33

13,33

 


Используя формулы (25) и (26) применительно расчета резервуара, находим регулирующий объем

И + Н = 2,66 + 10,67 = 13,33 %;

Полный неприкосновенный пожарный объём воды, Wпож, м3,

 (33)

где t - продолжительность тушения пожара, t = 3 часа;

qпож - расход воды на тушение пожара, qпож = 30 л/с;

n - расчетное число одновременных пожаров [3], n = 2;

a, b, c - ординаты трёх смежных часов наибольшего водопотребления, %; Qсут.max - суточная максимальная подача воды, м3/сут.

Запас воды на случай аварии равен

 (34)

где t - время необходимое на ликвидацию аварии на водоводе, принимается в зависимости от диаметра и глубины заложения труб, t = 12.

Объем воды на собственные нужды водоочистной станции рассчитывается на две промывки одного фильтра. При отсутствии данных о водоочистной станции объем можно определить ориентировочно как 3-12% от Qсут.max.. Примем 7%.

Общий объём резервуара чистой воды составит

Принимаем два разнотипных прямоугольных резервуара объемом 6000 м3 и 3000 м3 каждый, из сборного железобетона, высотой 4,8 м, размером в плане 3636 м и 2430 м.

Вычислим слой воды для резервуара вместимостью 6000 м³

 (35)

где F - площадь резервуара, м2.

Наивысший уровень воды в резервуаре 6 принимают на 0,5 м выше отметки поверхности земли 1.

6 = 1 + 0,5 = 118,9 + 0,5 = 119,4 м.

Отметка дна резервуара

2 = 6 - НВ = 119,4 - 4,55 = 114,9 м.

Отметка высшего уровня воды в резервуаре при хранении его неприкосновенного противопожарного объёма

3 = 2 + hпож,

где hпож - высота противопожарного слоя воды, вычисляется по формуле (35) с подстановкой пожарного объема воды



3 = 114,9 + 1,35 = 116,3 м.

Отметка уровня воды в резервуаре при хранении его аварийного объёма

4 = 3 + hав ,

где hав - высота аварийного слоя воды, вычисляется по формуле (35) с подстановкой аварийного объема воды



4 = 116,6 + 1,81 =118,4 м.

Отметка уровня воды в резервуаре при хранении объёма воды на собственные нужды

5 = 4 + hсоб.нуж.,

где hсоб.нуж. - высота слоя воды для собственных нужд, вычисляется по формуле (35) с подстановкой объема воды на собственные нужды




6 = 118,4 + 0,36 = 118,8 м.

Отметка уровня воды в резервуаре при хранении его регулирующего объёма

6 = 5 + hр,

где hр - высота регулирующего слоя воды, вычисляется по формуле (33) с подстановкой регулирующего объема воды



6 = 118,8+ 0,69 = 119,4 м.

8. Определение свободных напоров и построение пьезометрических линий

Свободные напоры определяются во всех расчетных узлах магистральной водопроводной сети, водоводах и водонапорной башне (до дна резервуара). За диктующую точку принимаем наиболее удаленную от источника питания точку 10.

Начальная отметка пьезометра равна сумме отметки поверхности земли и свободного напора в критической точке. Пьезометрическая отметка последующего узла равна сумме пьезометрической отметки предыдущего узла и потерь напора на расчетном участке. Величина фактического свободного напора равна разности между пьезометрической отметкой и отметкой поверхности земли.

Расчеты по определению свободных напоров для максимально хозяйственного водопотребления сводим в таблицу 16.

Таблица 16 - Определение свободных напоров для максимального водопотребления

Номер расчетных узлов

Номера расчетных участков

Потери напора на участках, м

Необх. свободный напор, м

Отметки, м

Фактический свободный напор, м





пьезометрические

поверхности земли


1

2

3

4

5

6

7

ВБ

ВБ-1

1,602

47

167,4

120,4

47

1

1-20

2,473

26

165,798

119,1

46,698

20

20-19

2,573

26

163,325

119,5

43,825

19

19-18

1,239

26

160,752

118,5

42,252

18

18-17

1,907

26

159,513

118,5

41,013

17

17-16

1,732

26

157,606

117,4

40,206

16

16-15

1,767

18

155,874

116,6

39,274

15

15-14

2,179

18

154,107

116,1

38,007

14

14-13

2,898

18

151,928

116,1

35,828

13

13-12

6,853

18

149,03

115,5

33,53

12

12-11

4,324

18

142,177

115,3

26,877

11

11-10

5,25

18

137,53

114,9

22,953

10



18

132,03

114,0

18,603


Аналогичные расчеты произведем для свободных напоров при пожаре.

Расчеты по определению свободных напоров при пожаре сводим в таблицу 17.

Таблица 17 - Определение свободных напоров при пожаре

Номер расчетных узлов

Номера расчетных участков

Потери напора на участках, м

Необх. свободный напор, м

Отметки, м

Фактический свободный напор, м





пьезометрические

поверхности земли


1

2

3

4

5

6

7

ВБ

ВБ-1

5,08

61

181,4

120,4

61

1

1-20

4,175

10

176,32

119,1

57,22

20

20-19

4,371

10

172,145

119,5

52,645

19

19-18

2,282

10

167,774

118,5

49,274

18

18-17

3,697

10

165,492

118,5

46,992

17

17-16

3,448

10

161,795

117,4

44,395

16

16-15

3,976

10

158,347

116,6

41,747

15

15-14

5,352

10

154,371

116,1

38,271

14

14-13

7,527

10

149,019

116,1

32,919

13

13-12

3,982

10

141,492

115,5

25,992

12

12-11

4,460

10

137,51

115,3

22,21

11

11-10

5,712

10

133,05

114,9

18,15

10



10

127,338

114,0

13,338



Заключение

В данном курсовом проекте спроектирована водопроводная сеть города Наровля. Город расположен в Гомельской области. Численность населения города - 47429 человек, плотность - 105 чел/га. В данном населенном пункте имеется три крупных промышленных предприятия. Застройка города трех- и пятиэтажная. В этажных зданиях устроен внутренний водопровод, канализация, водоснабжение с газовыми водонагревателями.

Проект включил в себя расчеты расходов воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды с учетом неравномерности водопотребления на протяжении года, суток, часов, а также расчет расхода на полив территории.

По составленной таблице распределения расхода воды населенного пункта по часам суток найдено значение наибольшего часового водопотребления, которое наблюдается с 19 до 20 часов и равно Qmax.час = 820,68 м3/ч.

В ходе гидравлического расчета сети определены экономически наивыгоднейшие диаметры труб и потери напора в трубопроводе. В данном курсовом проекте приняты пластмассовые трубы (полиэтиленовые, ГОСТ 18599-2001).

Для хранения регулирующего и пожарного запасов воды и для создания свободного напора в диктующей точке принята водонапорная башня с железобетонным баком объемом W = 500 м3. Диаметр бака d = 10 м, высота h = 7 м. Высота ствола водонапорной башни Нб=47 м (при ее определении учитывался необходимый свободный напор, отметка земли в месте установки водонапорной башни и в диктующей точке и потери напора).

 Также для хранения регулирующего, неприкосновенного противопожарного, аварийного запасов и расхода воды на собственные нужды водоочистной станции запроектировано два резервуара чистой воды прямоугольной формы, объемом 6000 м3 и 3000 м3 каждый, из сборного железобетона, высотой 4,8 м, размером в плане 3636 м и 24 30 м.

Во всех расчетных узлах магистральной водопроводной сети, водоводах и водонапорной башне (до дна резервуара) определены свободные напоры. По результатам этого расчета построены пьезометрические линии и линии свободного напора.

Похожие работы на - Проектирование водопроводной сети города Наровля

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!