Водопроводная сеть города
БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ
Факультет энергетического строительства
Кафедра «Водоснабжение и водоотведение»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
«ВОДОПРОВОДНАЯ СЕТЬ ГОРОДА»
Выполнил: Малиновский А. А.
гр. 110129
Руководитель: Казанли Е. А.
Минск 2001
Содержание:
Содержание: 2
Введение 3
1. Определение расчетных расходов воды 4
1.1. Определение расчетного населения 4
1.2. Определение расчетных расходов воды на хозяйственно питьевые нужды населения 4
1.3. Определение расходов воды на поливку 5
1.4. Определение расходов воды для промышленных предприятий 6
1.4.1 Определение расхода воды на хозяйственно питьевые нужды рабочих 7
1.4.2. Определение расхода воды на душевые нужды 8
1.4.3. Определение расхода воды на технологические нужды 8
1.5. Составление суммарного графика водопотребления 11
1.6. Определение расходов воды на пожаротушение 12
2. Основные положения по трассировке водопроводной сети 13
3. Выбор режима работы насосов насосной станции 2-го подъема 14
3.1. Составление совмещенного графика водопотребления и работы насосов насосных станций 1-го и 2-го подъема 14
3.2. Определение емкости бака водонапорной башни 14
3.3. Определение размеров бака водонапорной башни 15
3.4. Определение емкости запасно-регулирующих резервуаров 15
3.5. Выбор числа и основных размеров резервуара 17
4. Гидравлический расчет водопроводной сети 18
4.1. Основы гидравлического расчета 18
4.2. Определение характерных режимов работы сети 18
4.3. Определение удельного путевого и узловых расходов 18
4.4. Гидравлический расчет сети 20
Введение
Водоснабжение является одной из важнейших отраслей техники, направленной на повышение уровня жизни людей, благоустройство населенных мест и развитие промышленности. Снабжение населения чистой, доброкачественной водой в достаточном количестве имеет важное санитарно-гигиеническое значение, предохраняет людей от всевозможных эпидемических заболеваний, распространяемых через воду.
Комплекс инженерных сооружений, предназначенных для получения воды из природных источников, улучшения ее качества и передачи к местам потребления, называют системой водоснабжения или водопроводом.
Для нужд современных городов и промышленных предприятий требуется огромное количество воды, строго отвечающей по своим качествам требованиям потребителей. Выполнение перечисленных задач требует тщательного выбора источников водоснабжения, организации охраны их от загрязнений и очистки воды на водопроводных сооружениях. Важной водохозяйственной проблемой является плановое проведение широких комплексных мероприятий по защите от загрязнения почвы, воздуха и воды, оздоровления рек и речных бассейнов.
В настоящее время особое внимание уделяется благоустройству городов и рабочих поселков, включая сооружение водопроводов и канализации.
1. Определение расчетных расходов воды
1.1. Определение расчетного населения
Суммарное население принимается по данным генплана развития города и плотности населения в зоне жилой застройки.
N>i> – число жителей в районе
p>i> – плотность населения данного района, чел/Га
F>i> – площадь района, Га
Площадь района А – 345,5 Га., района Б – 234,8 Га.
p>А> = 300 чел/Га. p>Б> = 210 чел/Га.
N>А>= p>А> ∙F>A>=300 ∙345,5=103650 чел. N>Б>= p>Б> ∙F>Б>=210 ∙234,8=49308 чел.
N>города>=152958 чел.
1.2. Определение расчетных расходов воды на хозяйственно питьевые нужды населения
Расчетный средний за год суточный расход воды на питьевые нужды населения определяется в зависимости от расчетного числа жителей и нормы водопотребления.
Норма водопотребления – расход воды, приходящейся на одного потребителя в единицу времени.(дм3/чел ∙сут)
м3/сут
м3/сут
q>жi> – норма водопотребления i-го района, которая принимается по СНиП 2.04.02-84
Степень санитарно-технического благоустройства зданий:
Район А 2 160 – 230 – 200 дм3/чел ∙сут
Район Б 3 230 – 350 – 300 дм3/чел ∙сут
Максимальный суточный расход воды в сутки наибольшего водопотребления определяется по формуле:
K>сут.max> – коэффициент суточной неравномерности водопотребления, учитывающий уклад жизни населения, режим работы предприятий степень благоустройства зданий и изменение водопотребления по сезонам года и дням недели.
K>сут.max> – принимают по СНиП 2.04.02-84
K>сут.max>=1,1 – 1,3 K>сут.max>=1,2
Максимальный часовой расход воды определяется по формуле:
K>.ч.max> – коэффициент часовой неравномерности, показывающий неравномерность потребления воды по часам суток и определяется согласно СНиП 2.04.02-84
α>max> – коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия.
α>max>=1,2..1,4 примем: α>max>=1,3
β>max> – коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте. Он принимается согласно СНиП 2.04.02-84
N>горда>=152958 β>max>=1,075
1.3. Определение расходов воды на поливку
В зависимости от покрываемой территории, способа поливки, вида насаждений, климатических и других местных условий расходы воды на поливку в населенных пунктах и на территории промышленных предприятий определяют по СНиП 2.04.02-84 и формуле:
F>i>пол – площадь поливаемой территории Га.
q>i>пол – норма расхода воды на одну поливку в дм3/м2 в зависимости от вида поливаемых площадей.
F>города>=580,3 Га.
Определение расчетных расходов воды на поливку сводим в таблицу 1.1.
Из системы
водоснабжения города забирается расход
воды только на поливку газонов и цветников
в объеме 552 м3/сут. Поливка остальных
видов территории осуществляется
специальными машинами и вода забирается
непосредственно из поверхностных
источников. Поливка
осуществляется 2 раза в сутки в течение
6 часов, 3 часа утром с 6 до 9, и 3 часа
вечером с 18 до 21.
Таблица 1.1. Расходы воды на поливку.
|
Поливаемая территория |
Площадь поливаемой территории, Га. |
Норма расхода воды, дм3/м2 |
Расход воды на поливку, м3/сут |
|
Механизированная мойка улиц и площадей |
28,43 |
1,5 |
426 |
|
Механизированная поливка улиц и площадей |
28,43 |
0,4 |
114 |
|
Поливка зеленых насаждений парков |
16,83 |
4 |
673 |
|
Поливка газонов и цветников |
11,03 |
5 |
552 |
1.4. Определение расходов воды для промышленных предприятий
Исходные данные для расчета водопотребления промышленных предприятий приводятся в таблице 1.2.
Таблица 1.2. Характеристика промышленных предприятий
|
Наименование предприятия |
Санитарная характеристика производственных процессов |
Нормативное число рабочих на одну душевую сетку |
Общее число рабочих |
Количество работающих по сменам человек |
Количество рабочих принимающих душ |
Суточный расход воды на технические нужды м3/сут |
Распределение расходов воды по сменам м3/сут |
||||||||||
|
I |
II |
III |
|||||||||||||||
|
Всего |
Холодные цеха |
Горячие цеха |
Всего |
Холодные цеха |
Горячие цеха |
Всего |
Холодные цеха |
Горячие цеха |
I |
II |
III |
||||||
|
№1 |
IIв |
5 |
1750 |
875 |
525 |
350 |
525 |
315 |
210 |
350 |
210 |
140 |
306 |
2500 |
1000 |
875 |
625 |
|
№2 |
Iб |
7 |
1900 |
1140 |
912 |
228 |
760 |
608 |
152 |
— |
— |
— |
228 |
2800 |
1680 |
1120 |
— |
1.4.1 Определение расхода воды на хозяйственно питьевые нужды рабочих
Суточный расход воды на хозяйственно питьевые нужды рабочих промышленных предприятий зависит от характера производства, количества рабочих, числа смен на предприятии, и складывается из хозяйственно питьевых и душевых нужд.
Суточный расход воды на хозяйственно питьевые нужды определяется по формуле:
qхол – норма расхода воды в холодных цехах на одного рабочего. Она составляет 25 дм3 в смену.
qгор – норма расхода воды в горячих цехах на одного рабочего. Она составляет 45 дм3 в смену.
I предприятие:
I смена:
N>р>хол = 525 N>р>гор = 350
II смена:
N>р>хол = 315 N>р>гор = 210
III смена :
N>р>хол = 210 N>р>гор = 140
II предприятие:
I смена:
N>р>хол = 912 N>р>гор = 288
II смена :
N>р>хол = 608 N>р>гор = 152
1.4.2. Определение расхода воды на душевые нужды
Максимальный расход воды на пользование душем принимается равным 500 дм3/час на одну душевую сетку. Продолжительность пользования душем после окончания смены – 45 минут или 0,75 часа.
Расчетное количество душевых сеток принимается для смены с максимальным количеством работающих.
– число душевых сеток
N>душ> – максимальное число человек в смену, принимающих душ
N>норм> – нормативное число рабочих приходящихся на одну душевую сетку, принимаемое в зависимости от группы производственных процессов
1.4.3. Определение расхода воды на технологические нужды
Количество воды, требуемое на технологические нужды, определяется в соответствии с заданием на проектирование.
Расходование воды в течение смены принимается равномерным.
Т – время работы смены – 8 часов.
I предприятие:
II предприятие:
Суммарные расходы воды по отдельным предприятиям сводим в таблицу 1.3.
Таблица 1.3. Потребление воды промышленными предприятиями
|
Часы суток |
Питьевые нужды |
Душевые нужды |
Технологические нужды |
Суммарные расходы |
Приведенные расходы воды |
|||||||||
|
Распределение расходов в хол. цехах |
Распределение расходов в гор. цехах |
|||||||||||||
|
% Qсм |
№1 м3/ч |
№2 м3/ч |
% Qсм |
№1 м3/ч |
№2 м3/ч |
№1 м3/ч |
№2 м3/ч |
№1 м3/ч |
№2 м3/ч |
№1 м3/ч |
№2 м3/ч |
№1 м3/ч |
№2 м3/ч |
|
|
III смена |
||||||||||||||
|
0-1 |
6,25 |
0,328125 |
— |
12,05 |
0,75915 |
— |
22,875 |
12,375 |
78 |
— |
101,9623 |
12,375 |
102 |
12 |
|
1-2 |
12,5 |
0,65625 |
— |
12,05 |
0,75915 |
— |
— |
— |
78 |
— |
79,4154 |
0 |
79 |
0 |
|
2-3 |
12,5 |
0,65625 |
— |
12,05 |
0,75915 |
— |
— |
— |
78 |
— |
79,4154 |
0 |
79 |
0 |
|
3-4 |
18,75 |
0,984375 |
— |
12,05 |
0,75915 |
— |
— |
— |
78 |
— |
79,74353 |
0 |
80 |
0 |
|
4-5 |
6,25 |
0,328125 |
— |
12,05 |
0,75915 |
— |
— |
— |
78 |
— |
79,08728 |
0 |
79 |
0 |
|
5-6 |
12,5 |
0,65625 |
— |
12,05 |
0,75915 |
— |
— |
— |
78 |
— |
79,4154 |
0 |
79 |
0 |
|
6-7 |
12,5 |
0,65625 |
— |
12,05 |
0,75915 |
— |
— |
— |
78 |
— |
79,4154 |
0 |
79 |
0 |
|
7-8 |
18,75 |
0,984375 |
— |
15,65 |
0,98595 |
— |
— |
— |
79 |
— |
80,97033 |
0 |
81 |
0 |
|
Qсм |
100 |
5,25 |
— |
100 |
6,3 |
— |
22,875 |
12,375 |
625 |
— |
659,425 |
12,375 |
658 |
12 |
|
I смена |
||||||||||||||
|
8-9 |
6,25 |
0,820313 |
1,425 |
12,05 |
1,897875 |
1,23633 |
22,875 |
— |
125 |
210 |
150,5932 |
212,6613 |
151 |
213 |
|
9-10 |
12,5 |
1,640625 |
2,85 |
12,05 |
1,897875 |
1,23633 |
— |
— |
125 |
210 |
128,5385 |
214,0863 |
129 |
214 |
|
10-11 |
12,5 |
1,640625 |
2,85 |
12,05 |
1,897875 |
1,23633 |
— |
— |
125 |
210 |
128,5385 |
214,0863 |
129 |
214 |
|
11-12 |
18,75 |
2,460938 |
4,275 |
12,05 |
1,897875 |
1,23633 |
— |
— |
125 |
210 |
129,3588 |
215,5113 |
129 |
216 |
|
12-13 |
6,25 |
0,820313 |
1,425 |
12,05 |
1,897875 |
1,23633 |
— |
— |
125 |
210 |
127,7182 |
212,6613 |
128 |
213 |
|
13-14 |
12,5 |
1,640625 |
2,85 |
12,05 |
1,897875 |
1,23633 |
— |
— |
125 |
210 |
128,5385 |
214,0863 |
129 |
214 |
|
14-15 |
12,5 |
1,640625 |
2,85 |
12,05 |
1,897875 |
1,23633 |
— |
— |
125 |
210 |
128,5385 |
214,0863 |
129 |
214 |
|
15-16 |
18,75 |
2,460938 |
4,275 |
15,65 |
2,464875 |
1,60569 |
— |
— |
125 |
210 |
129,9258 |
215,8807 |
130 |
216 |
|
Qсм |
100 |
13,125 |
22,8 |
100 |
15,75 |
10,26 |
22,875 |
— |
1000 |
1680 |
1051,75 |
1713,06 |
1054 |
1714 |
|
II смена |
||||||||||||||
|
16-17 |
6,25 |
0,4925 |
0,95 |
12,05 |
1,138725 |
0,82422 |
22,875 |
12,375 |
109 |
140 |
133,5062 |
154,1492 |
134 |
154 |
|
17-18 |
12,5 |
0,985 |
1,9 |
12,05 |
1,138725 |
0,82422 |
— |
— |
109 |
140 |
111,1237 |
142,7242 |
111 |
143 |
|
18-19 |
12,5 |
0,985 |
1,9 |
12,05 |
1,138725 |
0,82422 |
— |
— |
109 |
140 |
111,1237 |
142,7242 |
111 |
143 |
|
19-20 |
18,75 |
1,4775 |
2,85 |
12,05 |
1,138725 |
0,82422 |
— |
— |
109 |
140 |
111,6162 |
143,6742 |
112 |
144 |
|
20-21 |
6,25 |
0,4925 |
0,95 |
12,05 |
1,138725 |
0,82422 |
— |
— |
109 |
140 |
110,6312 |
141,7742 |
111 |
142 |
|
21-22 |
12,5 |
0,985 |
1,9 |
12,05 |
1,138725 |
0,82422 |
— |
— |
110 |
140 |
112,1237 |
142,7242 |
112 |
143 |
|
22-23 |
12,5 |
0,985 |
1,9 |
12,05 |
1,138725 |
0,82422 |
— |
— |
110 |
140 |
112,1237 |
142,7242 |
112 |
143 |
|
23-24 |
18,75 |
1,4775 |
2,85 |
15,65 |
1,478925 |
1,07046 |
— |
— |
110 |
140 |
112,9564 |
143,9205 |
113 |
144 |
|
Qсм |
100 |
7,88 |
15,2 |
100 |
9,45 |
6,84 |
22,875 |
12,375 |
875 |
1120 |
915,205 |
1154,415 |
916 |
1156 |
|
Qпр |
300 |
26,255 |
38 |
300 |
31,5 |
17,1 |
68,625 |
24,75 |
2500 |
2800 |
2626,38 |
2879,85 |
2628 |
2882 |
1.5. Составление суммарного графика водопотребления
Расход воды населением города в течение суток характеризуется большой неравномерностью. Режим суточного потребления воды в городе зависит от многих факторов: режима жизни и работы населения, степени санитарно-технического благоустройства зданий, культуры и быта населения и т.д.
Для правильного определения расчетной мощности проектируемого водопровода необходимо определить максимальные значения расчетных расходов воды, подачу которой он должен обеспечить потребителям.
Для определения максимального часового расхода, необходимого для расчета водопроводной сети и выбора режима работы насосной станции второго подъема, определяем режимы потребления воды отдельными категориями водопотребителей.
Потребление воды на нужды населения по часам суток определяется в зависимости от коэффициента часовой неравномерности. Если величина расчетного коэффициента часовой неравномерности отличается от табличной, то для расчета принимаем график с наиболее близким к расчетному коэффициентом неравномерности и проводим соответствующую корректировку.
Определение расходов по часам суток в населенном пункте сводим в таблицу 1.4.
Таблица 1.4. определение суммарных расходов воды.
|
Часы суток |
Питьевые нужды населения |
Расход воды на поливку м3/ч |
Расход воды на предприятиях |
Суммарные расходы |
||||
|
В% для кт>ч>=1,4 |
В% для кт>ч>=1,4 |
м3/ч |
№1 м3/ч |
№2 м3/ч |
м3/ч |
% |
||
|
0-1 |
2,5 |
2,5 |
1065 |
102 |
12 |
1179 |
2,42 |
|
|
1-2 |
2,45 |
2,45 |
1044 |
79 |
0 |
1123 |
2,31 |
|
|
2-3 |
2,2 |
2,2 |
938 |
79 |
0 |
1017 |
2,09 |
|
|
3-4 |
2,25 |
2,25 |
959 |
80 |
0 |
1039 |
2,13 |
|
|
4-5 |
3,2 |
3,2 |
1364 |
79 |
0 |
1443 |
2,96 |
|
|
5-6 |
3,9 |
3,9 |
1662 |
79 |
0 |
1741 |
3,58 |
|
|
6-7 |
4,5 |
4,5 |
1918 |
92 |
79 |
0 |
2089 |
4,29 |
|
7-8 |
5,1 |
5,1 |
2174 |
92 |
81 |
0 |
2347 |
4,82 |
|
8-9 |
5,35 |
5,35 |
2281 |
92 |
151 |
213 |
2737 |
5,62 |
|
9-10 |
5,85 |
5,85 |
2494 |
129 |
214 |
2837 |
5,83 |
|
|
10-11 |
5,35 |
5,35 |
2281 |
129 |
214 |
2624 |
5,39 |
|
|
11-12 |
5,25 |
5,25 |
2238 |
129 |
216 |
2583 |
5,31 |
|
|
12-13 |
4,6 |
4,6 |
1961 |
128 |
213 |
2302 |
4,73 |
|
|
13-14 |
4,4 |
4,4 |
1876 |
129 |
214 |
2219 |
4,56 |
|
|
14-15 |
4,6 |
4,6 |
1961 |
129 |
214 |
2304 |
4,73 |
|
|
15-16 |
4,6 |
4,6 |
1961 |
130 |
216 |
2307 |
4,74 |
|
|
16-17 |
4,9 |
4,9 |
2089 |
134 |
154 |
2377 |
4,88 |
|
|
17-18 |
4,8 |
4,8 |
2046 |
111 |
143 |
2300 |
4,72 |
|
|
18-19 |
4,7 |
4,7 |
2003 |
92 |
111 |
143 |
2349 |
4,82 |
|
19-20 |
4,5 |
4,5 |
1918 |
92 |
112 |
144 |
2266 |
4,65 |
|
20-21 |
4,4 |
4,4 |
1876 |
92 |
111 |
142 |
2221 |
4,56 |
|
21-22 |
4,2 |
4,2 |
1790 |
112 |
143 |
2045 |
4,2 |
|
|
22-23 |
3,7 |
3,7 |
1577 |
112 |
143 |
1832 |
3,76 |
|
|
23-24 |
2,7 |
2,7 |
1151 |
113 |
144 |
1408 |
2,9 |
|
|
∑Q>гор> |
100 |
100 |
42627 |
552 |
2628 |
2882 |
48689 |
100 |
1.6. Определение расходов воды на пожаротушение
Расчетный расход воды на наружное пожаротушение и число одновременных пожаров зависит от числа жителей в населенном пункте и этажности застройки. На промышленном предприятии количество пожаров зависит от площади предприятия, а расход зависит от степени огнестойкости зданий, категории производства по пожарной опасности, объема наибольшего здания и ширины здания.
Нормы расхода воды на нужды пожаротушения принимаются по СНиП 2.04.02-84 — на наружное пожаротушение, и по СНиП 2.04.01-85 — на внутреннее.
В нашем случае:
В населенном пункте:
N>горда> =152958 чел. Одновременно происходит 3 пожара.
Расход воды на один пожар – 40 дм3/сек.
На предприятиях:
|
Наименование предприятия |
Количество одновременных пожаров |
Расход воды на наружное пожаротушение дм3/сек |
Расход воды на внутреннее пожаротушение дм3/сек |
|
I предприятие |
2 |
20 |
2 струи по 5 |
|
II предприятие |
1 |
30 |
2 струи по 5 |
В соответствие со СНиП 2.04.02-84 расход воды на наружное пожаротушение следует определять, как сумму потребного большего расхода (в населенном пункте или на промышленном предприятии) и 50% потребного меньшего (в населенном пункте или на промышленном предприятии).
q>н> — расход воды на наружное пожаротушение
q>в> — расход воды на внутреннее пожаротушение
n — число одновременных пожаров
2. Основные положения по трассировке водопроводной сети
При выборе трассы водопроводных линий следует соблюдать следующие требования:
Обеспечить подачу воды в заданных количествах с необходимым давлением.
Обеспечить надежность работы сети, как при нормальной работе, так и при аварии.
Запроектированная сеть должна обеспечивать наименьшую приведенных затрат на строительство и эксплотацию систем водоснабжения.
Факторы, влияющие на конфигурацию сети:
Планировка объекта водоснабжения.
Местоположение наиболее крупных водопотребителей.
Соблюдая требования, предъявляемые к водопроводной сети и учитывая факторы, влияющие на ее устройство, выбирается такая конфигурация сети, которая обеспечивает, возможно, меньшую протяженность сети, наилучшие условия прокладки и позволяет легко осуществлять ее дальнейшее развитие при увеличении числа потребителей.
Линии водопроводной сети прокладывают по проездам.
При трассировке исходят из следующих соображений:
Основное направление линий магистральной сети должно соответствовать главному направлению движения воды по территории города.
Магистральная сеть должна охватывать всех наиболее крупных потребителей, подавать воду к регулирующим емкостям и принимать воду от всех источников питания.
3. Выбор режима работы насосов насосной станции 2-го подъема
3.1. Составление совмещенного графика водопотребления и работы насосов насосных станций 1-го и 2-го подъема
Выбор режимов работы насосов насосной станции 2-го подъема основывается на суммарном графике водопотребления города.
Число рабочих насосов принимается 3 и мы задаем максимальное значение подачи насосами, исходя из максимального значения потребления воды города.
Можно снижать подачу насосами на 0,3 – 1 %.
Примем максимальное значение потребления воды городом – 5,82% от общего количества воды.
1 насос — 1,94%
2 насоса — 3,88%
3 насоса — 5,82%
3.2. Определение емкости бака водонапорной башни
Емкость водонапорной башни определяется по формуле:
W>рег> — регулирующая емкость водонапорной башни. Определяется совмещением графиков суммарного водопотребления и режима работы насосов насосной станции 2-го подъема, не должно превышать 5%.
W>пож> — расход воды на пожаротушение, рассчитывается на 10 минут тушения пожара.
Определение W>рег> сводится в таблицу 3.1.
Qсут>max> — максимальный суточный расход воды принимается из таблицы 1.4.
Qсут>max>=48689 м3
P — максимальное значение остатка воды в баке P=8,69 %
Таблица 3.1. Определение регулирующей емкости бака.
|
Часы суток |
Потребление городом % |
Подача НС-II % |
Поступление в бак % |
Расход из бака % |
Остаток в баке % |
|
0-1 |
2,42 |
1,94 |
0,48 |
2,78 |
|
|
1-2 |
2,31 |
1,94 |
0,37 |
2,41 |
|
|
2-3 |
2,09 |
1,94 |
0,15 |
2,26 |
|
|
3-4 |
2,13 |
1,94 |
0,19 |
2,07 |
|
|
4-5 |
2,96 |
1,94 |
1,02 |
1,05 |
|
|
5-6 |
3,58 |
3,88 |
0,3 |
1,35 |
|
|
6-7 |
4,29 |
3,88 |
0,41 |
0,94 |
|
|
7-8 |
4,82 |
3,88 |
0,94 |
0 |
|
|
8-9 |
5,62 |
5,82 |
0,2 |
0,2 |
|
|
9-10 |
5,83 |
5,82 |
0,01 |
0,19 |
|
|
10-11 |
5,39 |
5,82 |
0,43 |
0,62 |
|
|
11-12 |
5,31 |
5,82 |
0,51 |
1,13 |
|
|
12-13 |
4,73 |
5,82 |
1,09 |
2,22 |
|
|
13-14 |
4,56 |
5,82 |
1,26 |
3,48 |
|
|
14-15 |
4,73 |
5,82 |
1,09 |
4,57 |
|
|
15-16 |
4,74 |
5,82 |
1,08 |
5,65 |
|
|
16-17 |
4,88 |
5,82 |
0,94 |
6,59 |
|
|
17-18 |
4,72 |
5,82 |
1,1 |
7,69 |
|
|
18-19 |
4,82 |
5,82 |
1 |
8,69 |
|
|
19-20 |
4,65 |
3,88 |
0,77 |
7,92 |
|
|
20-21 |
4,56 |
3,88 |
0,68 |
7,24 |
|
|
21-22 |
4,2 |
3 |
1,2 |
6,04 |
|
|
22-23 |
3,76 |
1,94 |
1,82 |
4,22 |
|
|
23-24 |
2,9 |
1,94 |
0,96 |
3,26 |
|
|
∑ |
100 |
100 |
9 |
9 |
3.3. Определение размеров бака водонапорной башни
3.4. Определение емкости запасно-регулирующих резервуаров
W>рег> — регулирующий объем резервуаров определяемый путем сравнения режимов подачи насосами НС 1-го и 2-го подъемов.
W>пож> — неприкосновенный противопожарный запас воды рассчитанный на 3-х часовое тушение пожара.
W>0> — объем воды на собственные нужды очистной станции, принимается равным 5-10 % от Qсут>max>.
Определение W>рег> сводим в таблицу 3.2.
Таблица 3.2. Определение W>рег>
|
Часы суток |
Подача НС-II % |
Подача НС-I % |
поступление в резервуар % |
расход из резервуара % |
остаток в резервуаре % |
|
0-1 |
1,94 |
4,17 |
2,23 |
8,36 |
|
|
1-2 |
1,94 |
4,17 |
2,23 |
10,59 |
|
|
2-3 |
1,94 |
4,17 |
2,23 |
12,82 |
|
|
3-4 |
1,94 |
4,17 |
2,23 |
15,05 |
|
|
4-5 |
1,94 |
4,17 |
2,23 |
17,28 |
|
|
5-6 |
3,88 |
4,17 |
0,29 |
17,57 |
|
|
6-7 |
3,88 |
4,17 |
0,29 |
17,86 |
|
|
7-8 |
3,88 |
4,17 |
0,29 |
18,15 |
|
|
8-9 |
5,82 |
4,17 |
1,65 |
16,5 |
|
|
9-10 |
5,82 |
4,17 |
1,65 |
14,85 |
|
|
10-11 |
5,82 |
4,17 |
1,65 |
13,2 |
|
|
11-12 |
5,82 |
4,17 |
1,65 |
11,55 |
|
|
12-13 |
5,82 |
4,17 |
1,65 |
9,9 |
|
|
13-14 |
5,82 |
4,17 |
1,65 |
8,25 |
|
|
14-15 |
5,82 |
4,17 |
1,65 |
6,6 |
|
|
15-16 |
5,82 |
4,17 |
1,65 |
4,95 |
|
|
16-17 |
5,82 |
4,17 |
1,65 |
3,3 |
|
|
17-18 |
5,82 |
4,17 |
1,65 |
1,65 |
|
|
18-19 |
5,82 |
4,17 |
1,65 |
0 |
|
|
19-20 |
3,88 |
4,17 |
0,29 |
0,29 |
|
|
20-21 |
3,88 |
4,17 |
0,29 |
0,58 |
|
|
21-22 |
3 |
4,17 |
1,17 |
1,75 |
|
|
22-23 |
1,94 |
4,17 |
2,23 |
3,98 |
|
|
23-24 |
1,94 |
4,09 |
2,15 |
6,13 |
|
|
∑ |
100 |
100 |
18,15 |
18,15 |
Qхоз>max> — максимальный хозяйственный расход за 3 часа. Определяется по таблице 1.4. графа №8 Qхоз>max>=2837 м3/час.
Q>пож> — расход воды на пожаротушение. Q>пож> =612 м3/час.
Q>1> — подача насосами НС-I за 1 час.
3.5. Выбор числа и основных размеров резервуара
принимаем к установке на станции два резервуара, емкость каждого определяем по формуле:
Подбираем резервуар:
|
Номер типового проекта |
Марка резервуара |
Емкость |
Ширина |
Высота |
Длина |
|
|
Полезная |
Номинальная |
|||||
|
901-4-62,83 |
РЕ-100М-100 |
9864 м3 |
10000 м3 |
36 м |
4,8 м |
60 м |
176,64
176
176
171,84
4. Гидравлический расчет водопроводной сети
4.1. Основы гидравлического расчета
4.2. Определение характерных режимов работы сети
Режим — максимальный хозяйственный водозабор — основной расчетный режим.
Режим — максимальный хозяйственный водозабор — проверочный режим.
Режим — максимальный транзит в башню — проверочный режим.
Определение расходов для характерных режимов работы сводим в таблицу 4.1.
Таблица 4.1.
|
Расчетный случай работы сети |
Водопотребление дм3/сек. |
Способ подачи дм3/сек. |
||||||
|
Суммарное водопотребление |
Население |
Пром. предприятия |
Пожар |
Транзит |
НС |
ВБ |
||
|
№1 |
№2 |
|||||||
|
1-й |
788 |
693 |
36 |
59 |
— |
— |
787 |
1 |
|
2-й |
958 |
693 |
36 |
59 |
170 |
— |
958 |
— |
|
3-й |
786 |
521 |
36 |
60 |
— |
170 |
787 |
— |
Час максимального водопотребления приходится на 9-10 часов. В это время насосы НС-2 подают 5,82% от максимального суточного расхода. Производительность водонапорной башни в тот час, то есть расход из бака составляет 0,01% от максимального суточного расхода, по данным таблицы 3.1.
Максимальный транзит в башню приходится на час 13-14. Это составляет 1,26% от максимального суточного расхода, по данным таблицы 3.1.
В это время насосы НС-2 подают 5,82% от максимального суточного расхода.
4.3. Определение удельного путевого и узловых расходов
Удельный
расход, т. е. Расход приходящийся на
единицу длины, определяется по
формуле: 
Определение путевых расходов сводим в таблицу 4.2.
Таблица 4.2.
|
№ Участков |
Длины линий, м |
Путевые расходы, дм3/с |
||
|
Фактические |
Расчетные |
Режим №1 |
Режим №3 |
|
|
1-2 |
2050 |
2050 |
92 |
70 |
|
2-3 |
1050 |
1050 |
47 |
36 |
|
3-4 |
500 |
500 |
23 |
17 |
|
4-5 |
300 |
300 |
14 |
10 |
|
5-1 |
1400 |
1400 |
63 |
48 |
|
4-6 |
850 |
850 |
38 |
30 |
|
6-7 |
500 |
500 |
23 |
17 |
|
7-3 |
950 |
950 |
43 |
32 |
|
2-8 |
1300 |
1300 |
59 |
44 |
|
8-9 |
650 |
650 |
29 |
22 |
|
9-10 |
500 |
500 |
23 |
17 |
|
10-11 |
950 |
700 |
32 |
24 |
|
11-12 |
600 |
600 |
27 |
20 |
|
12-13 |
1400 |
1400 |
63 |
48 |
|
13-9 |
450 |
450 |
20 |
15 |
|
3-10 |
1450 |
725 |
33 |
25 |
|
7-11 |
1400 |
1400 |
63 |
46 |
|
Σ |
15325 |
693 |
521 |
Узловые расходы.
Узловой расход определяется, как сумма путевых расходов линий, подходящих к данному узлу.
Расчет по определению узловых расходов сводим в таблицу 4.3.
Таблица 4.3.
|
№ узла |
№ примыкающих участков |
Максимальный хозяйственный водоразбор |
Максимальный транзит |
Сосредоточенный при пожаре |
||||
|
ΣQ>пут> |
q>уз> |
Сосред. |
ΣQ>пут> |
q>уз> |
Сосред. |
|||
|
1 |
1-2, 1-5 |
155 |
78 |
— |
118 |
59 |
— |
— |
|
2 |
2-1, 2-3, 2-8 |
198 |
99 |
— |
150 |
75 |
— |
— |
|
3 |
3-2, 3-4, 3-7, 3-10 |
146 |
73 |
— |
110 |
55 |
— |
— |
|
4 |
4-3, 4-6, 4-5 |
75 |
38 |
— |
57 |
28 |
— |
— |
|
5 |
5-4, 5-1 |
77 |
38 |
36 |
58 |
29 |
36 |
— |
|
6 |
6-7, 6-4 |
61 |
31 |
— |
47 |
24 |
— |
— |
|
7 |
7-6, 7-3, 7-11 |
129 |
64 |
— |
95 |
48 |
— |
— |
|
8 |
8-2, 8-9 |
88 |
44 |
— |
66 |
33 |
— |
— |
|
9 |
9-8, 9-10, 9-13 |
72 |
36 |
59 |
54 |
27 |
170 |
— |
|
10 |
10-9, 10-12, 10-11 |
88 |
44 |
— |
66 |
33 |
60 |
45 |
|
11 |
11-10, 11-12, 11-7 |
122 |
61 |
— |
90 |
45 |
— |
40 |
|
12 |
12-11, 12-13 |
90 |
45 |
— |
68 |
34 |
— |
45 |
|
13 |
13-12, 13-9 |
83 |
42 |
— |
63 |
31 |
— |
40 |
|
Σ |
693 |
521 |
4.4. Гидравлический расчет сети
Гидравлический расчет выполняется методом Лобачева-Кросса. Этот метод основан на решении систем уравнений относительно расходов воды. При этом поправочные расходы определяют без учета взаимного влияния колец в сети, в связи с этим необходимо проводить несколько повторных определений Δq и невязок Δh, кольцевой сети. Условие: Δh=0 может быть получено во всех кольцах путем проведения по контуру каждого кольца некоторого фиксированного расхода воды в направлении обратном знаку невязки кольца.
— увязочный или поправочный расход.
Расчет выполняется на ЭВМ. Для выполнения расчета делаем предварительное потокораспределение. Потокораспределение выполняем исходя из I закона Кирхгофа, считая, что сколько воды пришло в узел столько и вышло из него.
45
42
3
48
13
I
12
ВБ
V
44
61
44
157
378
11
10
9
8
III
131
36+[59]
127
2
96
1
64
99
IV
2
7
3
II
I
787 НС
73
4
38
78
6
31
1
5
38+[36]
64
45+[45]
61+[40]
42+[40]
44+[40]
38
44
99
78
31
38+[36]
36+[59]
73
41
50
200
463
169
87
139
ВБ
13
12
11
10
9
8
2
1
7
6
5
4
3
I
II
III
IV
V
958 НС
II
131
48
34
45
31
33+[60]
28
33
75
59
24
29+[36]
27
55
27
61
167
381
144
89
112
170
ВБ
13
12
11
10
9
8
2
1
7
6
5
4
3
I
II
III
IV
V
787 НС
III
112
Таблица 4.4. Определение диаметров участков сети.
|
№ участков |
Расходы воды |
Диаметр участка |
||
|
Режим №1 |
Режим №2 |
Режим №3 |
||
|
1-2 |
18 |
61 |
53 |
300 |
|
2-3 |
127 |
169 |
144 |
450 |
|
3-4 |
170 |
212 |
176 |
500 |
|
4-5 |
170 |
213 |
177 |
500 |
|
5-1 |
96 |
139 |
112 |
400 |
|
4-6 |
378 |
463 |
381 |
700 |
|
6-7 |
378 |
464 |
382 |
700 |
|
7-3 |
157 |
200 |
167 |
500 |
|
2-8 |
46 |
131 |
122 |
400 |
|
8-9 |
2 |
87 |
89 |
350 |
|
9-10 |
131 |
131 |
112 |
400 |
|
10-11 |
48 |
50 |
61 |
300 |
|
11-12 |
48 |
49 |
61 |
300 |
|
12-13 |
3 |
41 |
27 |
300 |
|
13-9 |
39 |
123 |
4 |
400 |
|
3-10 |
127 |
170 |
144 |
450 |
|
7-11 |
157 |
200 |
167 |
500 |
Подготовка к гидравлическому расчету на ЭВМ
|
Режим №1 |
|||||||
|
№ участков |
№ позиций |
Кольцо |
Диаметр мм |
Факт. длина м. |
Расход дм3/с |
Тип труб |
|
|
Лево |
Право |
||||||
|
1-2 |
1 |
0 |
1 |
300 |
2050 |
18 |
2 |
|
2-3 |
2 |
1 |
3 |
450 |
1050 |
127 |
2 |
|
3-4 |
3 |
1 |
2 |
500 |
500 |
170 |
2 |
|
4-5 |
4 |
0 |
1 |
500 |
300 |
170 |
2 |
|
5-1 |
5 |
0 |
1 |
400 |
1400 |
96 |
2 |
|
4-6 |
6 |
0 |
2 |
700 |
850 |
378 |
2 |
|
6-7 |
7 |
2 |
0 |
700 |
500 |
378 |
2 |
|
7-3 |
8 |
2 |
4 |
500 |
950 |
157 |
2 |
|
2-8 |
9 |
0 |
3 |
400 |
1300 |
46 |
2 |
|
8-9 |
10 |
0 |
3 |
350 |
650 |
2 |
2 |
|
9-10 |
11 |
3 |
5 |
400 |
500 |
131 |
2 |
|
10-11 |
12 |
4 |
5 |
300 |
950 |
48 |
2 |
|
11-12 |
13 |
5 |
0 |
300 |
600 |
48 |
2 |
|
12-13 |
14 |
5 |
0 |
300 |
1400 |
3 |
2 |
|
13-9 |
15 |
0 |
5 |
400 |
450 |
39 |
2 |
|
3-10 |
16 |
3 |
4 |
450 |
1450 |
127 |
2 |
|
7-11 |
17 |
4 |
0 |
500 |
1400 |
157 |
2 |
|
Режим №2 |
|||||||
|
№ участков |
№ позиций |
Кольцо |
Диаметр мм |
Факт. длина м. |
Расход дм3/с |
Тип труб |
|
|
Лево |
Право |
||||||
|
1-2 |
1 |
0 |
1 |
300 |
2050 |
61 |
2 |
|
2-3 |
2 |
1 |
3 |
450 |
1050 |
169 |
2 |
|
3-4 |
3 |
1 |
2 |
500 |
500 |
212 |
2 |
|
4-5 |
4 |
0 |
1 |
500 |
300 |
213 |
2 |
|
5-1 |
5 |
0 |
1 |
400 |
1400 |
139 |
2 |
|
4-6 |
6 |
0 |
2 |
700 |
850 |
463 |
2 |
|
6-7 |
7 |
2 |
0 |
700 |
500 |
464 |
2 |
|
7-3 |
8 |
2 |
4 |
500 |
950 |
200 |
2 |
|
2-8 |
9 |
0 |
3 |
400 |
1300 |
131 |
2 |
|
8-9 |
10 |
0 |
3 |
350 |
650 |
87 |
2 |
|
9-10 |
11 |
3 |
5 |
400 |
500 |
131 |
2 |
|
10-11 |
12 |
4 |
5 |
300 |
950 |
50 |
2 |
|
11-12 |
13 |
5 |
0 |
300 |
600 |
49 |
2 |
|
12-13 |
14 |
0 |
5 |
300 |
1400 |
41 |
2 |
|
13-9 |
15 |
0 |
5 |
400 |
450 |
123 |
2 |
|
3-10 |
16 |
3 |
4 |
450 |
1450 |
170 |
2 |
|
7-11 |
17 |
4 |
0 |
500 |
1400 |
200 |
2 |
|
Режим №3 |
|||||||
|
№ участков |
№ позиций |
Кольцо |
Диаметр мм |
Факт. длина м. |
Расход дм3/с |
Тип труб |
|
|
Лево |
Право |
||||||
|
1-2 |
1 |
0 |
1 |
300 |
2050 |
53 |
2 |
|
2-3 |
2 |
1 |
3 |
450 |
1050 |
144 |
2 |
|
3-4 |
3 |
1 |
2 |
500 |
500 |
176 |
2 |
|
4-5 |
4 |
0 |
1 |
500 |
300 |
177 |
2 |
|
5-1 |
5 |
0 |
1 |
400 |
1400 |
112 |
2 |
|
4-6 |
6 |
0 |
2 |
700 |
850 |
381 |
2 |
|
6-7 |
7 |
2 |
0 |
700 |
500 |
382 |
2 |
|
7-3 |
8 |
2 |
4 |
500 |
950 |
167 |
2 |
|
2-8 |
9 |
0 |
3 |
400 |
1300 |
122 |
2 |
|
8-9 |
10 |
0 |
3 |
350 |
650 |
89 |
2 |
|
9-10 |
11 |
3 |
5 |
400 |
500 |
112 |
2 |
|
10-11 |
12 |
4 |
5 |
300 |
950 |
61 |
2 |
|
11-12 |
13 |
5 |
0 |
300 |
600 |
61 |
2 |
|
12-13 |
14 |
5 |
0 |
300 |
1400 |
27 |
2 |
|
13-9 |
15 |
0 |
5 |
400 |
450 |
4 |
2 |
|
3-10 |
16 |
3 |
4 |
450 |
1450 |
144 |
2 |
|
7-11 |
17 |
4 |
0 |
500 |
1400 |
167 |
2 |