Водоснабжение и водоотведение на ГСХ-3

Overview

Водопотребление города
Таблица 1
Таблица 2
Таблицы 5,6
Таблица 8
Данные по водопроводу
Городская канализация
Таблица 10
Таблица 11
Черновик

Sheet 1: Водопотребление города

Исходные данные.



























Площадь города
250
Расчетная плотность населения, чел/га
196
Норма хозяйственно-питьевого водопотребеления на 1 жителя, л/сут
310
Процент территории города, поливаемый машинами или вручную
10
Полив осуществляется в течении ч. в сутки
2
В период времени
с 22 до 24 с 22 до 24
Суммарное время поливки
2
Город расположен в
Северной части
Глубина промерзания грунта, м
1,95
Отметка залегания грунтовых вод
0
Отметка горизонта воды в водоёме:
Максимально
144
Минимально
140


Данные о промышленном предприятии


Технологический расход, л/с
75
Часы работы предприятия
с 8 до 16 с 16 до 24
Время работы предприятия
8
Число смен (в сутки)
1
На предприятии работает
710
Из них в горячих цехах %
12
Пользуются душем в цехах %:

В горячих цехах %
90

В холодных %
20
Экономический фактор
0,75





























































































































Раздел "Водоснабжение города".


1. Расчет водопотребления города и составление сводной таблицы водопотреления.


а) Определение расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населения


Численность населения:

N=S*p (чел)
N= 49000

S - площадь города р - плотность населения, чел/га
Среднесуточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды:

Qср.сут.=q*N/1000 (м3/сут)
Qср.сут.= 15190

q - удельное водопотребление, л/сут. на 1 человека

N - численность населения города, чел.
Максимальный суточный расход воды:

Qсут.мак.=Ксут.мак.*Qср.сут. (м3/сут)
Qсут.мак.= 16709
Максимальный часовой расход воды:

Qч.мак.=Кч.мак.*Qсут.мак./24
Qч.мак.= 960,7675

Кч.мак.=амак.*bмак. a= 1,2

Кч.мак.= 1,38 b= 1,15


б) Определение расхода воды на поливку территорий


Площадь территории S (га), поливаемая машинами:

Sмаш=S*П/100
Sмаш= 25

S - площадь города П - площадь территории поливки в городе (%)
Количество воды, идущее на поливку машинами:

Wмаш.=Sмаш.*qп.маш.(м3)
Wмаш= 30
Часовой расход:

qч.маш.=Wмаш./tмаш. (м3/ч)
qч.маш.= 15

tмаш. - время поливки города


в) Определение расхода воды на нужды местной промышлеености


Местная промышленность потребляет 10 % Qсут.мак. с учетом расхода на полив

Qм.пром.=(Qсут.мак.+Wмаш.)*0,1
Qм.пром.= 1673,9
Предприятия местной промышленности работают в среднем 16 часов в сутки, т.е.
часовой расход определяется

qч.м.пром.=Qм.пром./16 (м3/ч)
qч.м.пром.= 104,61875


г) Определение расхода воды на промышленных предприятиях


Определение технологического расхода воды


Часовой технологический расход:

qч.техн.=3,6*qс.техн. (м3/ч)
qч.техн.= 270

qс.техн.- технологический расход, л/с
Суточный технологический расход Qсут.техн.:

Qсут.техн.=qч.техн.*t (м3/сут)
Qсут.техн.= 4320

t - количество часов работы предприятия в сутки


Определение расходов воды в холодном цехе


В смену на хозяйственно-питьевые нужды потребляется:

qх.х-п.=Nx*qx (м3/смен)
qх.х-п.= 15,62

Nх.- количество работников цеха
Nх.= 624,8

qx - норма водопотребеления = 0,025 м3/чел
За n смен (в сутки) будет потребляться:

Qсут.х.х-п.=qх.х-п.*n (м3/сут)
Qсут.х.х-п.= 31,24
Часовой расход:

qсут.х.х-п.=Qсут.х.х-п./16 (м3/час)
qсут.х.х-п.= 1,9525
Количество работников цеха, пользующихся душем:
Nх.д.= 124,96
Нормативное количество работников, пользующихся одной душевой сеткой в цехе
составляет 15 человек.
Количество потребных душевых сеток составит:

nc=Nх.д./15 (шт.)
nc= 8
При норме расхода на одну душевую сетку 0,5 м3 душевой расход составит:

qх.д.=nc*0,5 (м3/смен.)
qх.д.= 4,1653333333
За 3 смены (в сутки) будет потребляться:

Qсут.х.д.=qх.д.*n (м3/сут)
Qсут.х.д.= 8,3306666667


Определение расходов воды в горячем цехе


















В смену на хозяйственно-питьевые нужды потребляется:

















qг.х-п.=Nг*qг (м3/смен)
qг.х-п.= 3,834

Nг.- количество работников цеха


Nг.= 85,2

qг - норма водопотребеления = 0,045 м3/чел
За n смен (в сутки) будет потребляться:

Qсут.г.х-п.=qг.х-п.*n (м3/сут)
Qсут.г.х-п.= 7,668
Часовой расход:

qсут.г.х-п.=Qсут.г.х-п./16 (м3/час)
qсут.г.х-п.= 0,47925
Количество работников цеха, пользующихся душем:
Nг.д.= 77


Нормативное количество работников, пользующихся одной душевой сеткой в цехе
составляет 7 человек.
Количество потребных душевых сеток составит:

nc=Nг.д./7 (шт.)
nc= 11
При норме расхода на одну душевую сетку 0,5 м3 душевой расход составит:

qг.д.=nc*0,5 (м3/смен.)
qг.д.= 5,48
За 3 смены (в сутки) будет потребляться:

Qсут.г.д.=qг.д.*n (м3/сут)
Qсут.г.д.= 10,95




2. Построение графиков водопотребления города и работы насосов Н.С. - II.


Графики водопотребления и двухступенчатой работы насосов Н.С. - II. Представлены на рис. 1


3. Определение емкости и размеров бака водонапорной башни.


















Общая емкость бака Wб. водонапорной башни включает в себя регулирующий объем воды Wрег.б., а также пожарный запас Wп.б.

Wб.=Wрег.б.+Wп.б.
Регулирующий объем определяется по данным таблицы 2.

Wрег.б.=Qсут.сум.*(Wост.мак.+Wост.мин.)*00,1 (м3)
Wрег.б.= 641,7310637333

Wост.мак. - максимальный остаток воды в баке

Wост.мин. - минимальный остаток воды в баке

Wп.б=n*qn*600*0,001 (м3)
Wп.б.= 60

n - количество одновременных пожаров (2)


qn - расход воды на тушение каждого пожара, л/с


600 - продолжительность тушения пожара, с


0,001 - переводной коэффициент


Wб.=Wрег.б.+Wп.б.
Wб.= 701,73
Бак водонапорной башни выполняется в форме цилиндра высотой h и диаметром d. h=(2/3)d


Wб.=(п/6)*d3
d= 12,05


h= 8,03



















Вспомогательные данные
4. Подготовка сети к гидравлическому расчету.

0-1 -
Равномерно распределенный расход:

1-2 -

qр.р=qч.мак.-qсоср. (л/с)
qч.мак.= 355,37 qсоср.= 272,43
2-3 -
Удельный расход:

qр.р.= 82,94
3-4 -

qуд.=qр.р./SL (л/с на 1м. длины сети)
qуд.= 0,0100168478
4-5 -
В город вода подается с помощью насосов и водонапорной башни

5-6 -
Насосы в этот час подают:

4,96%





qнас.= 314,1483917884 л/с 6-7 -
Башня: -0,01%
qбаш.= 41,22 л/с 7-8 -


8-9 -
Определение величин расходов воды




9-10 272,43175


10-11 -
Узел №1
11-12 -


12-13 -
Питающий расход

306,64 л/с



13-14 -
Далее вода поступает на 2 линии 1-2 и 1-8.







14-15 -
Пусть на линию 1-2 будет поступать


73,56 л/с d1-2= 300 мм 15-16 -
Тогда на линию 1-8 будет поступать



233,08 л/с d1-8= 500 мм 16-17 - d1-2 d1-8 d7-8 d8-9 d3-4 d2-3 d2-7 d7-6 d7-4 d9-6 d4-5 d6-5


17-18 - 200 200 200 200









18-19 - 250 250 250 250









19-20 - 300 300 300 300 300 300 300









20-21 - 350 350 350 350 350 350 350 350









21-22 - 400 400 400 400 400 400 400 400
Узел №8







22-23 - 450 450 450 450 450 450 450 450 450 450 450









23-24 - 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500
Питающий расход

223,26 л/с



600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600
Далее вода поступает на 2 линии 7-8 и 8-9.







700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700
Пусть на линию 7-8 будет поступать



28,26 л/с d7-8= 200 мм

Тогда на линию 8-9 будет поступать



195,00 л/с d8-9= 450 мм







1-2 1-8 7-8 8-9 3-4 2-3 2-7 7-6 7-4 9-6 4-5 6-5
Узел №3.





0,0000073990 0,0000073990 0,0000073990 0,0000073990







0,0000022990 0,0000022990 0,0000022990 0,0000022990
Питающий расход

34,91 л/с

0,0000008336 0,0000008336 0,0000008336 0,0000008336 0,0000008336 0,0000008336 0,0000008336
Далее вода поступает на 2 линии 3-4 и 2-3.





0,0000004151 0,0000004151 0,0000004151 0,0000004151 0,0000004151 0,0000004151 0,0000004151 0,0000004151
Пусть на линию 3-4 будет поступать



29,06 л/с d3-4= 200 мм 0,0000002085 0,0000002085 0,0000002085 0,0000002085 0,0000002085 0,0000002085 0,0000002085 0,0000002085
Тогда на линию 2-3 будет поступать



5,85 л/с d2-3= 200 мм 0,0000001134 0,0000001134 0,0000001134 0,0000001134 0,0000001134 0,0000001134 0,0000001134 0,0000001134 0,0000001134 0,0000001134 0,0000001134







0,0000000648 0,0000000648 0,0000000648 0,0000000648 0,0000000648 0,0000000648 0,0000000648 0,0000000648 0,0000000648 0,0000000648 0,0000000648 0,0000000648
Узел №2.






0,0000000249 0,0000000249 0,0000000249 0,0000000249 0,0000000249 0,0000000249 0,0000000249 0,0000000249 0,0000000249 0,0000000249 0,0000000249 0,0000000249







0,0000000111 0,0000000111 0,0000000111 0,0000000111 0,0000000111 0,0000000111 0,0000000111 0,0000000111 0,0000000111 0,0000000111 0,0000000111 0,0000000111
Питающий расход

69,60 л/с



Расход для линии 2-7 составит



69,60 л/с d2-7= 300 мм

























Узел №7












Питающий расход

83,53 л/с
Расход для линии 7-6 составит


17,29 л/с d7-6= 200 мм
Расход для линии 7-4 составит


66,24 л/с d7-4= 300 мм









Узел №9






















Питающий расход 187,49 л/с

Расход для линии 9-6 составит 187,49 л/с d9-6= 450 мм






Узел №4




Питающий расход 84,98 л/с

Расход для линии 4-5 составит 84,98 л/с d4-5= 350 мм






Узел №6




Питающий расход 193,26 л/с

Расход для линии 6-5 составит 193,26 л/с d6-5= 450 мм





5. Гидравлический расчет (увязка) водопроводной сети города

Sheet 2: Таблица 1

Сводные данные о водопотреблении в городе.


















Таблица 1

Час
суток		 Хоз.-пит.
расход		 Расход на полив Мест.
промыш.
м3/ч		 Промышленные предприятия Суммарный расход
Qсут.сум.

% м3/ч Машины
м3/ч		 Дворники
м3/ч		 хол. цех.
м3/ч.		 душ хол.
цеха
м3/ч.		 гор. цех.
м3/ч.		 душ гор.
цеха
м3/ч.		 технолог.
расход
м3/ч		 м3/ч %
0-1 3,20 534,69







534,69 2,35
1-2 3,25 543,04







543,04 2,38
2-3 2,90 484,56







484,56 2,13
3-4 2,90 484,56







484,56 2,13
4-5 3,35 559,75







559,75 2,45
5-6 3,75 626,59







626,59 2,75
6-7 4,15 693,42







693,42 3,04
7-8 4,65 776,97







776,97 3,41
8-9 5,05 843,80

104,62 1,95
0,48
270,00 1220,86 5,35
9-10 5,40 902,29

104,62 1,95
0,48
270,00 1279,34 5,61
10-11 4,85 810,39

104,62 1,95
0,48
270,00 1187,44 5,21
11-12 4,60 768,61

104,62 1,95
0,48
270,00 1145,66 5,02
12-13 4,50 751,91

104,62 1,95
0,48
270,00 1128,96 4,95
13-14 4,30 718,49

104,62 1,95
0,48
270,00 1095,54 4,80
14-15 4,40 735,20

104,62 1,95
0,48
270,00 1112,25 4,88
15-16 4,55 760,26

104,62 1,95 4,17 0,48 5,48 270,00 1146,95 5,03
16-17 4,50 751,91

104,62 1,95
0,48
270,00 1128,96 4,95
17-18 4,25 710,13

104,62 1,95
0,48
270,00 1087,18 4,77
18-19 4,45 743,55

104,62 1,95
0,48
270,00 1120,60 4,91
19-20 4,40 735,20

104,62 1,95
0,48
270,00 1112,25 4,88
20-21 4,40 735,20

104,62 1,95
0,48
270,00 1112,25 4,88
21-22 4,50 751,91

104,62 1,95
0,48
270,00 1128,96 4,95
22-23 4,20 701,78 15,00 5,00 104,62 1,95
0,48
270,00 1098,83 4,82
23-24 3,50 584,82 15,00 5,00 104,62 1,95 4,17 0,48 5,48 270,00 991,51 4,35
Итого: 100,00 16709,00 30,00 10,00 1673,90 31,24 8,33 7,67 10,95 4320,00 22801,09 100,00











22801,09

Sheet 3: Таблица 2

Определение регулирующей емкости водонапорной башни










Таблица 2.
Часы
суток		 Водопот-
ребление
города
%		 Работа
Н.С. - II,
%		 Поступле-
ние в бак
%		 Отвод из
бака
%		 Остаток в баке,
W
% (привед.
к 0 %)
0-1 2,35 2,58 0,23 0,23 1,58
1-2 2,38 2,58 0,20 0,43 1,78
2-3 2,13 2,58 0,45 0,89 2,23
3-4 2,13 2,58 0,45 1,34 2,69
4-5 2,45 2,58 0,13 1,47 2,81
5-6 2,75 2,58 0,17 1,30 2,65
6-7 3,04 2,58 0,46 0,84 2,19
7-8 3,41 2,58 0,83 0,01 1,36
8-9 5,35 4,96 0,39 -0,38 0,96
9-10 5,61 4,96 0,65 -1,03 0,31
10-11 5,21 4,96 0,25 -1,28 0,06
11-12 5,02 4,96 0,06 -1,35 0,00
12-13 4,95 4,96 0,01 -1,34 0,01
13-14 4,80 4,96 0,16 -1,18 0,16
14-15 4,88 4,96 0,08 -1,10 0,25
15-16 5,03 4,96 0,07 -1,17 0,18
16-17 4,95 4,96 0,01 -1,16 0,18
17-18 4,77 4,96 0,19 -0,97 0,38
18-19 4,91 4,96 0,05 -0,92 0,42
19-20 4,88 4,96 0,08 -0,84 0,50
20-21 4,88 4,96 0,08 -0,76 0,59
21-22 4,95 4,96 0,01 -0,75 0,59
22-23 4,82 4,96 0,14 -0,61 0,73
23-24 4,35 4,96 0,61 0,00 1,35
Итого 100,00% 100,00% - - - -

Sheet 4: Таблицы 5,6

Величины путевых расходов





Таблица 5
Номер
участка		 Длина
участка
L, м		 Расход
воды qпут
л/с
1-2 700 7,01
2-3 460 4,61
3-4 800 8,01
4-5 460 4,61
5-6 700 7,01
6-9 800 8,01
8-9 700 7,01
7-8 460 4,61
5-8 800 8,01
6-1 800 8,01
2-5 800 8,01
4-7 800 8,01
Итого: 8280 82,94


















Величины узловых расходов



Таблица 6
Номер
узла		 Линии, прилегаю-
щие к узлу		 Узловой
расход,
qузл. л/с
1 1-2, 1-6 7,51
2 1-2,2-5,2-3,пром.пр. 9,82
3 2-3, 3-4 6,31
4 3-4, 4-5, 4-7
10,32
5 4-5, 5-6, 5-8, 2-5 89,50
6 5-6, 6-1, 6-9 11,52
7 4-7,7-8 14,32
8 7-8, 9-8, 5-8 9,82
9 8-9, 6-9
7,51

Максимальный
часовой расход		 166,63

Sheet 5: Таблица 8

Номер
кольца		 Номер ли-
нии и нап-
равление		 Длина
L, м		 Расход
q, л/с		 Диаметр
d, мм		 S0*10-6 S=S0*L Sq h=Sq2 Dq1 q Sq h=Sq2 Dq2 q
IV 5-6(+) 700 193,26 450 0,000000113 0,000079380 0,0153407592 2,96471 -0,03819 193,2190 0,0153377276 2,9635410495 -0,04223 193,2613
4-5(-) 460 84,98 350 0,000000415 0,000190946 0,0162274098 -1,37907 0,03819 85,02248 0,0162347023 -1,3803146308 0,04223 84,98025
6-7(+) 800 17,29 200 0,000007399 0,005919200 0,102342968 1,76951 0,16044 17,45044 0,10329265 1,8025022865 0,14630 17,30414
4-7(-) 800 66,24 300 0,000000834 0,000666880 0,0441752254 -2,92624 -0,14180 66,09984 0,0440806599 -2,9137244775 -0,12287 66,22271

SSq= 0,1780863625 Dh= 0,42891 перегружен + SSq= 0,1789457398 Dh= 0,4720042278

Dq1= 0,03819 Dq2= 0,0422315729
Sq h=Sq2 Dq3 q Sq h=Sq2 Dq4 q Sq h=Sq2 Dq5 q Sq h=Sq2 Dq6
0,01534108 2,9648366638 -0,03864 193,2226 0,015 2,9636513428 -0,0420544152 193,1806 0,0153346747 2,9623614208 -0,0451202802 193,1355 0,0153310931 2,9609777728 -0,047852051
0,0162266383 -1,3789437373 0,03864 85,01888 0,016 -1,3801978909 0,0420544152 85,06094 0,0162420458 -1,3815636527 0,0451202802 85,10606 0,0162506614 -1,3830297327 0,047852051
0,1024266601 1,7724051725 0,14025 17,44439 0,103 1,801252405 0,1275046836 17,57189 0,1040115571 1,8276800954 0,1155893701 17,68748 0,1046957537 1,851804442 0,1044892199
0,0441625996 -2,9245669443 -0,11290 66,10981 0,044 -2,9146039694 -0,0970226465 66,01279 0,0440226097 -2,9060553115 -0,0826174009 65,93017 0,0439675138 -2,8987857962 0,0189535955

SSq= 0,178156978
SSq= 0,179

SSq= 0,1796108875

SSq= 0,1802450221

Dq3= 0,0386361159
Dq4= 0,0420544152

Dq5= 0,0451202802

Dq6= 0,047852051

Dh= 0,4337311547
Dh= 0,4701018876

Dh= 0,502422552

Dh= 0,5309666858
q Sq h=Sq2 Dq7 q Sq h=Sq2 Dq8 q Sq h=Sq2 Dq9 q Sq h=Sq2
193,0876 0,0153272946 2,9595107061
85,15391 0,0162597985 -1,3845854249
17,79197 0,1053142463 1,873748223
65,94913 0,0439801536 -2,9004527208

SSq= 0,1808814931

Dq7= 0,0495814969

Dh= 0,5482207834





Номер
кольца		 Номер ли-
нии и нап-
равление		 Длина
L, м		 Расход
q, л/с		 Диаметр
d, мм		 S0*10-6 S=S0*L Sq h=Sq2 Dq1 q Sq h=Sq2 Dq2 q
II 2-7(+) 800 69,60 300 8,336E-007 0,000666880 0,0464120026 3,2300773483 -0,26433 69,33140 0,0462357229 3,2055873162 -0,2409852989 69,09041
4-7(+) 800 66,24 300 8,336E-007 0,000666880 0,0441752254 2,9262394161 -0,14180 66,09984 0,0440806599 2,9137244775 -0,1228701987 65,97697
3-4(-) 800 29,06 200 0,000007399 0,005919200 0,172011952 -4,9986673251 0,17999 29,23999 0,1730773739 -5,0607814169 0,1651017716 29,40510
2-3(+) 460 5,85 200 0,000007399 0,003403540 0,0199183468 0,1165670273 -0,17999 5,67225 0,0193057292 0,1095069194 -0,1651017716 5,50715

SSq= 0,2825175268 Dh= 1,2742164665 перегружен + SSq= 0,2826994859 Dh= 1,1680372963

Dq1= 0,1799942424 Dq2= 0,1651017716
Sq h=Sq2 Dq3 q Sq h=Sq2 Dq4 q Sq h=Sq2 Dq5 q Sq h=Sq2 Dq6
0,0460750146 3,1833417856 -0,21950 68,87091 0,046 3,1631468173 -0,1996565126 68,67125 0,0457954863 3,1448334995 -0,1814277053 68,48983 0,0456744958 3,1282383105 -0,0761767844
0,0439987202 2,9029021465 -0,11290 65,86407 0,044 2,8929761739 -0,0970226465 65,76705 0,0438587304 2,8844593161 -0,0826174009 65,68443 0,0438036345 2,8772168794 0,0189535955
0,1740546443 -5,1180935281 0,15153 29,55663 0,175 -5,1709788365 0,1390770617 29,69570 0,1757748123 -5,2197568336 0,1277376811 29,82344 -0,1765309172 -5,2647595506 0,0288984555
0,0187437987 0,103224875 -0,15153 5,35562 0,018 0,097622488 -0,1390770617 5,21654 0,0177547021 0,0926181117 -0,1277376811 5,08880 0,0173199418 0,088137758 -0,0288984555

SSq= 0,2828721779 SSq= 0,283 SSq= 0,2831837311 SSq= -0,0697328451

Dq3= 0,1515311293 Dq4= 0,1390770617 Dq5= 0,1277376811 Dq6= 0,0288984555

Dh= 1,071375279 Dh= 0,9827666427 Dh= 0,9021540936 Dh= 0,8288333973
q Sq h=Sq2 Dq7 q Sq h=Sq2 Dq8 q Sq h=Sq2 Dq9 q Sq h=Sq2
68,41365 0,045623695 3,1212835079
65,70339 0,0438162742 2,8788775917
29,85234 0,1767019729 -5,2749674355
5,05990 0,0172215848 0,0871395612

SSq= 0,283363527

Dq7= 0,1150928039

Dh= 0,8123332253





Номер
кольца		 Номер ли-
нии и нап-
равление		 Длина
L, м		 Расход
q, л/с		 Диаметр
d, мм		 S0*10-6 S=S0*L Sq h=Sq2 Dq1 q Sq h=Sq2 Dq2 q
III 6-7(-) 800 17,29 200 0,000007399 0,005919200 0,102342968 -1,7695099167 0,16044 17,4504 0,10329265 -1,8025022865 0,14630 17,5967

6-9(+) 800 187,49 450 0,000000113 0,000090720 0,0170087852 3,1889194606 -0,19863 187,2880 0,0169907653 3,1821660519 -0,18853 187,0994

8-9(+) 700 195,00 450 0,000000113 0,000079380 0,0154790401 3,0184011281 -0,19863 194,8006 0,0154632726 3,0122549856 -0,18853 194,6121

7-8(-) 460 28,26 200 0,000007399 0,003403540 0,0961840404 -2,7181609817 0,28297 28,5430 0,0971471503 -2,7728684894 0,26442 28,8074

SSq= 0,2310148337 Dh= 1,7196496903 перегружен + SSq= 0,2328938382 Dh= 1,6190502616

Dq1= 0,1986322936 Dq2= 0,1885334148
Sq h=Sq2 Dq3 q Sq h=Sq2 Dq4 q Sq h=Sq2 Dq5 q Sq h=Sq2 Dq6
0,1041586398 -1,8328527923 0,14025 17,7370 0,105 -1,8621858472 0,1275046836 17,8645 0,1057435369 -1,8890552086 0,1155893701 17,9801 0,1064277335 -1,9135799521 0,1044892199
0,0169736615 3,1757626225 -0,17889 186,9206 0,017 3,1696928006 -0,1695590988 186,7510 0,0169420505 3,1639448347 -0,1607096503 186,5903 0,0169274709 3,1585016758 -0,1523412709
0,0154483069 3,0064271199 -0,17889 194,4332 0,015 3,0009026665 -0,1695590988 194,2636 0,0154206472 2,9956709622 -0,1607096503 194,1029 0,0154078901 2,9907165187 -0,1523412709
0,098047104 -2,8244811572 0,24686 29,0542 0,099 -2,8730958714 0,2301385497 29,2844 0,0996705788 -2,9187916921 0,2143996744 29,4988 0,1004002967 -2,9616868227 0,1996195998

SSq= 0,2346277122 SSq= 0,236 SSq= 0,2377768134 SSq= 0,2391633912

Dq3= 0,178886713 Dq4= 0,1695590988 Dq5= 0,1607096503 Dq6= 0,1523412709

Dh= 1,5248557929 Dh= 1,4353137484 Dh= 1,3517688962 Dh= 1,2739514197
q Sq h=Sq2 Dq7 q Sq h=Sq2 Dq8 q Sq h=Sq2 Dq9 q Sq h=Sq2
18,0846 0,1070462261 -1,9358856796
186,4379 0,0169136505 3,1533462763
193,9506 0,0153957972 2,9860238458
29,6984 0,1010797099 -3,0019061809

SSq= 0,2404353838

Dq7= 0,1444509652

Dh= 1,2015782616





Номер
кольца		 Номер ли-
нии и нап-
равление		 Длина
L, м		 Расход
q, л/с		 Диаметр
d, мм		 S0*10-6 S=S0*L Sq h=Sq2 Dq1 q Sq h=Sq2 Dq2 q
I 1-2(-) 700 73,56 300 0,000000834 0,000583520 0,0429237312 -3,1574696671 -0,08434 73,4757 0,0428745167 -3,150233382 -0,07588 73,3998

2-7(-) 800 69,60 300 0,000000834 0,000666880 0,0464120026 -3,2300773483 -0,26433 69,3314 0,0462357229 -3,2055873162 -0,24099 69,0904

1-8(+) 800 233,08 500 0,000000065 0,000051832 0,0120807826 2,8157375321 0,08434 233,1601 0,0120851541 2,8177757044 0,07588 233,2360

7-8(+) 460 28,26 200 0,000007399 0,003403540 0,0961840404 2,7181609817 0,28297 28,5430 0,0971471503 2,7728684894 0,26442 28,8074

SSq= 0,197601 Dh= -0,8536485015 перегружен - SSq= 0,198342544 Dh= -0,7651765045

Dq1= 0,084341 Dq2= 0,0758835273
Sq h=Sq2 Dq3 q Sq h=Sq2 Dq4 q Sq h=Sq2 Dq5 q Sq h=Sq2 Dq6
0,0428302372 -3,1437298029 -0,06797 73,33181 0,043 -3,1379100971 -0,0605794509 73,2712 0,0427552256 -3,1327277794 -0,0536900241 73,2175 0,0427238964 -3,1281384033 -0,047278329
0,0460750146 -3,1833417856 -0,21950 68,87091 0,046 -3,1631468173 -0,1996565126 68,6713 0,0457954863 -3,1448334995 -0,1814277053 68,4898 0,0456744958 -3,1282383105 -0,0761767844
0,0120890873 2,8196101311 0,06797 233,3040 0,012 2,8212537778 0,0605794509 233,3645 0,0120957503 2,8227190954 0,0536900241 233,4182 0,0120985332 2,8240180871 0,047278329
0,098047104 2,8244811572 0,24686 29,05425 0,099 2,8730958714 0,2301385497 29,2844 0,0996705788 2,9187916921 0,2143996744 29,4988 0,1004002967 2,9616868227 0,1996195998

SSq= 0,199041443 SSq= 0,200 SSq= 0,200317041 SSq= 0,200897222

Dq3= 0,0679706923 Dq4= 0,0605794509 Dq5= 0,0536900241 Dq6= 0,047278329

Dh= -0,6829803002 Dh= -0,6067072651 Dh= -0,5360504914 Dh= -0,4706718041
q Sq h=Sq2 Dq7 q Sq h=Sq2 Dq8 q Sq h=Sq2 Dq9 q Sq h=Sq2
73,1703 0,0426963085 -3,1240998788
68,4137 0,045623695 -3,1212835079
233,4655 0,0121009837 2,8251621998
29,6984 0,1010797099 3,0019061809

SSq= 0,2015006972

Dq7= 0,0421453827

Dh= -0,418315006

Sheet 6: Данные по водопроводу


 Номер
участка		 Его длина



1-2 700

2-3 460

3-4 800

4-5 460

5-6 700

6-9 800

8-9 700

7-8 460

5-8 800

6-1 800

2-5 800

4-7 800



Диаметр
труб мм		 Расходы
л/с		 Удельное
сопротивление S0
35,5 200,00 0 - 35,5 0,000007399000
0,000001
57,0 250,00 35,5 - 57 0,000002299000
83,8 300,00 57 - 83,8 0,000000833600
116,0 350,00 83,8 - 116 0,000000415100
153,0 400,00 116 - 153 0,000000208500
197,0 450,00 153 - 197 0,000000113400
273,0 500,00 197 - 273 0,000000064790
402,0 600,00 273 - 402 0,000000024930
600,0 700,00 402 - 600 0,000000011110

Sheet 7: Городская канализация
Раздел "Городская канализация".








1.Определение расчетных расходов сточных вод.

Модуль стока для года определяется:

q0=(p*q/86400) л/с с га q0= 0,70

р - плотность населения, чел/га

q - удельное водопотребление, л/сут. на 1 человека


Таблица 9
Q,
л/с		 До До До До До До До До До До
5 15 30 50 100 200 300 500 800 1250
K 3 2,5 2 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15

Данные по расчету сети сводятся в таблице 10

Sheet 8: Таблица 10

Расходы сточных вод


















Таблица 10
Номер
участка		 Площадь
канализи-
рования		 Модуль
стока
л/с с га		 Попутный
расход
л/с		 Сосред.
расход
л/с		 Боковой
расход
л/с		 Транзит.
расход
л/с		 Суммарн.
расход
л/с		 Коэфф.
неравно-
мерности		 Q
Промежуточные значения для подсчета К
0-1 0,00 0,70 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 3,00 0,00 3 2,5 2 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15
1-2 5,53 0,70 3,89 0,00 0,00 0,00 3,89 3,00 11,66 3 2,5 2 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15
2-3 5,53 0,70 3,89 0,00 3,89 3,89 11,66 2,50 29,14 0 2,5 2 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15
3-4 5,63 0,70 3,96 0,00 3,89 11,66 19,50 2,00 38,99 0 0 2 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15
4-5 5,63 0,70 3,96 0,00 3,96 19,50 27,41 2,00 54,82 0 0 2 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15
5-I 11,25 0,70 7,91 0,00 3,96 27,41 39,28 1,80 70,70
0 0 0 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15
6-7 4,30 0,70 3,02 0,00 0,00 0,00 3,02 3,00 9,07 3 2,5 2 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15
7-8 5,63 0,70 3,96 0,00 3,02 3,02 10,00 2,50 25,01 0 2,5 2 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15
8-9 5,64 0,70 3,97 0,00 3,96 10,00 17,93 2,00 35,85 0 0 2 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15
9-10 5,88 0,70 4,14 0,00 3,97 17,93 26,03 2,00 52,05 0 0 2 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15
10-11 6,00 0,70 4,22 0,00 4,14 26,03 34,38 1,80 61,89 0 0 0 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15
11-II 13,00 0,70 9,14 0,00 4,22 34,38 47,74 1,80 85,94
0 0 0 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15
12-13 5,10 0,70 3,59 0,00 0,00 0,00 3,59 3,00 10,76 3 2,5 2 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15
13-14 6,25 0,70 4,40 0,00 3,59 3,59 11,57 2,50 28,92 0 2,5 2 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15
14-15 5,75 0,70 4,04 0,00 4,40 11,57 20,01 2,00 40,01 0 0 2 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15
15-16 6,00 0,70 4,22 0,00 4,04 20,01 28,27 2,00 56,54 0 0 2 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15
16-17 5,88 0,70 4,14 0,00 4,22 28,27 36,62 1,80 65,92 0 0 0 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15
17-III 12,25 0,70 8,61 0,00 4,14 36,62 49,37 1,80 88,87
0 0 0 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15
18-19 1,4 0,70 #VALUE! 0,00 0,00 0,00 #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE!
19-20 1,61 0,70 #VALUE! 0,00 0,00 #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE!
20-21 1,68 0,70 #VALUE! 0,00 0,00 #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE!
21-22 1,68 0,70 #VALUE! 0,00 0,00 #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE!
22-23 1,65 0,70 #VALUE! 0,00 0,00 #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE!
23-IV 1,75 0,70 #VALUE! 0,00 0,00 #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE!
#VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE!
24-25 1,2 0,70 #VALUE! 0,00 0,00 0,00 #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE!
25-26 1,38 0,70 #VALUE! 0,00 0,00 #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE!
26-27 1,44 0,70 #VALUE! 0,00 0,00 #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE!
27-28 1,44 0,70 #VALUE! 0,00 0,00 #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE!
28-29 1,41 0,70 #VALUE! 0,00 0,00 #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE!
29-V 1,50 0,70 1,05 0,00 0,00 #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE!
#VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE!

Sheet 9: Таблица 11




Гидравлический расчет главного коллектора











Таблица 11
Номер
участка		 L,
м		 Qрасч.
л/с		 d
мм		 Уклон,
I		 V,
м/с		 Наполнение i*L Отметки
h/d h, м поверх. земли шелыг. труб лотка труб повер. воды
начало
участка		 конец
участка		 начало
участка		 конец
участка		 начало
участка		 конец
участка		 начало
участка		 конец
участка
I-II 600 70,70 900 0,0011111111 0,85 0,45 0,50 0,67 138,10 137,67 135,65 134,98 134,75 134,08 135,25 134,58
II-III 550 156,63 900 0,0011111111 0,93 0,55 0,61 0,61 137,67 137,39 134,98 134,37 134,08 133,47 134,69 134,08
III-IV 110 245,51 900 0,0011111111 0,98 0,65 0,72 0,12 137,39 137,34 134,37 134,25 133,47 133,35 134,19 134,07
IV-V 110 #VALUE! 900 0,0011111111 1,00 0,7 0,78 0,12 137,34 137,29 134,25 134,13 133,35 133,23 134,13 134,01
V-VI 150 #VALUE! 900 0,0011111111 0,98 0,65 0,72 0,17 137,29 137,16 134,13 133,96 133,23 133,06 133,95 133,78

Sheet 10: Черновик

Вспомогательные данные для таблицы 11













L,м Горизонтали
600 138,1 137,67 I= 0,0007166667 К= 2640,83 W= 25,6 h/d= 0,45

Imin= 0,0011111111 d= 900
V= 0,8533333333




L,м Горизонтали

550 137,67 137,39 I= 0,0005090909 К= 5850,97 W= 27,8 h/d= 0,55

Imin= 0,0011111111 d= 900
V= 0,9266666667


L,м Горизонтали

110 137,39 137,34 I= 0,0004545455 К= 9170,81 W= 29,4 h/d= 0,65

Imin= 0,0011111111 d= 900
V= 0,98


L,м Горизонтали

110 137,34 137,29 I= 0,0004545455 К= #VALUE! W= 30 h/d= 0,7

Imin= 0,0011111111 d= 900
V= 1


L,м Горизонтали

150 137,29 137,16 I= 0,0008666667 К= #VALUE! W= 29,4 h/d= 0,65

Imin= 0,0011111111 d= 900
V= 0,98

Задание

на выполнение курсовой работы по водоснабжению и водоотведению студенту факультета ГСХ курс 3, группа 9, Иванов И.И.

выдано: 10.09.01; срок сдачи:21.12.01

Исходные данные для проектирования:

- генеральный план юрода с промышленным предприятием в масштабе 1:5000 или 1:10000; на плане нанесены горизонтали. тающие полную картину рельефа местности, а так же нанесены поверхностные источники водоснабжения.

Расчетные данные:

- расчетная плотность населения, 196 чел/га,

- норма хозяйственно-питьевого водопотребления на 1 жи­теля, 310 л/сут,

- этажность застройки, 6 этажей ,

- 10% территории города, поливается автомашина­ми/вручную (полив осуществляется в течение 2 часов в сутки, в период с 22(22) до 24(24)

- город расположен в Северной части,

- глубина промерзания грунта, 1,95м

- отметка залегания грунтовых вод ---,

-отметки горизонта воды в водоеме:

максимального 144

минимального 140

Данные о промышленном предприятии:

.- технологический расход, 75 л/с,

- часы работы предприятия 8-16; 16-24,

- количество работников, 710 чел., из них 12% в горя­чих цехах:

  • пользуются душем в цехах:

  • горячих 90%, холодных 20%,

  • экономический фактор 0,75 .

Курсовая работа состоит из пояснительной записки с расче­тами и графической части (лист формата А2).

Раздел «Водоснабжение города»

Данный раздел должен включать следующие подразде­лы:

1. Расчет водопотребления города и составление свод­ной таблицы водопотребления.

2. Построение графиков водопотребления города и ра­боты насосной станции второго подъема (Н.С.- II).

3. Определение емкости и размеров бака водонапорной башни.

4. Подготовка сети к гидравлическому расчету.

5. Гидравлический расчет (увязка) водопроводной сети города.

6. Определение диаметров водоводов, напора насосов и высоты водонапорной башни.

Каждый подраздел в обязательном порядке должен со­держать необходимые таблицы, графики и рисунки (см. ни­же).

1. Расчет водопотребления города и составление сводной таблицы водопотребления

Цель расчета сводится к определению расходов воды:

на хозяйственно-питьевые нужды населения (а), на поливку территорий (б), на нужды местной промышленности (в) и промышленных предприятий (г).

а). Определение расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населения

Численность населения города рассчитывается но фор­муле:

N = S х  (чел.),

N=250x196=49000 (чел.),

где  - плотность населения, чел. /га (принимается по заданию);

S - площадь города, га (принимается по расчету).

Cреднесуточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды определяется по формуле:

Q>ср.сут.>=q x N/l000(м3/cyт),

Q>ср.сут.>=310x49000/1000=15190(м3/cyт),

где q - удельное водопотребление, л/сут. на 1 чел. (принимается по заданию);

N - численность населения города, чел.

Максимальный суточный расход воды определяется по формуле:

Q>cy>>т. мак. >= K>cy>>т. мак.> х Q>cp>>.>>cy>>т.> (м3/сут),

Q>cy>>т. мак. >=1,1x15190=16709(м3/сут),

где К>сут.мак.> - коэффициент суточной неравномерности (см. СниП, стр. 2); коэффициент учитывает уклад жизни населе­ния, режим работы промышленных предприятий, степень благоустройства зданий и т.д. (согласно СниП К>сут мак> реко­мендуется принимать равным 1,1-1,3).

Максимальный часовой расход воды определяется по формуле:

Q>ч.мак.> = K>ч.мак. >x Q>сут.мак.>/24,

Q>ч.мак. >=1,38x16709/24=960,7675,

где К>ч.мак.> — коэффициент часовой неравномерности; согласно СниП

К>ч.мак.> = >мак.> х >мак.> ;

К>ч.мак. >=1,2x1,15=1,38;

где >мак.> - коэффициент, учитывающий те же обстоятельства, что и К>сут. мак.>; согласно СниП >мак> рекомендуется принимать равным 1,2-1,4;

>мак> - коэффициент, который учитывает количество жите­лей в населенном пункте (принимается по СниП, табл. 2, стр. 3) или по табл. 1 настоящих методических указаний.

Таблица 1

Значения >мак>. в зависимости от количества жителей

Количество жителей в городе, тыс. чел.:

6

10

20

50

100

>мак.>

1,4

1,3

1,2

1,15

1,1
Таблица 2

Величины расходов по часам суток при разных коэффициентах часовой неравномерности K>ч.мак.> %

Часы суток

К >ч.мак.>,%

1,38

0-1

3.2

1-2

3,25

2-3

2,9

3-4

2,9

4-5

3,35

5-6

3.75

6-7

4,15

7-8

4,65

8-9

5,05

9-10

5,4

10-11

4,85

11-12

4,6

12-13

4,5

13-14

4,3

14-15

4.4

15-16

4,55

16-17

4,5

17-18

4.25

18-19

4,45

19-20

4.4

20-21

4,4

21-22

4,5

22-23

4,2

23-24

3,5

б). Определение расхода воды на поливку территорий

Цель расчета - определение часового поливочного рас­хода воды в городе. Поливка осуществляется дворниками (вручную) и (или) поливочными машинами.

Площадь территории поливки в городе П (%) указыва­ется в задании, а площадь территории S (га) поливаемой ма­шинами (дворниками) определяется по формуле:

S>маш.> = S>дв.>= SхП/100,

S>маш.> =250x10/100=25,

Нормы расхода воды на поливку машинами и дворни­ками составляют:

q>п.маш.> = 1,2-1,5 л/м2 и q>п.дв>.= 0,4-0,5 л/м2 (СНиП табл. 3,стр. 3).

Количество воды, идущее на поливку машинами и дворниками определяется по следующим формулам:

W>маш> = S>маш> x q>п.маш.> (м3)

W>маш> =25x1,2=30(м3)

W>дв>>.>= S >дв>>.> x q >п>>.>>дв> (м3)

W>дв.>= 25x0,4=10 (м3)

Продолжительность поливки t>маш.> и t>дв.> , указывается в задании.

Часовой поливочный расход определяется но форму­лам:

q >ч.маш.> = W >маш.> / t >маш.> (м3/ч)

q >ч.дв.> = W >дв.> / t >дв.> (м3/ч)

q >ч.маш.>=30/2=15 (м3/ч)

q >ч.дв.> = 10/2=5 (м3/ч)

в). Определение расхода воды на нужды местной про­мышленности

Цель расчета - определение часового расхода воды, по­требляемой местной промышленностью города (магазины, рынки, предприятия общественного питания, прачечные, па­рикмахерские и т.д.). Местная промышленность потребляет от 10 до 15% Q>c>>ут.мак.> с учетом расхода на полив

Q >м.пром.> =(Q >сут.мак.> + W >маш.> + W >дв.> )x(0,1…0,015),

Q >м.пром.> = (16709+30+10)x0,1=1673,9

Предприятия местной промышленности работают в среднем 16 часов в сутки, т.е. часовой расход определится по формуле:

q >ч.м.пром.> = Q >м.пром.> /16 (м3/ч)

q >ч.м.пром.> = 1673,9/16=104,62 (м3/ч)

г). Определение расхода воды на промышленных пред­приятиях

Цель расчета - определение часового технологического расхода q>ч.техн.> ,а также расходов воды в холодных и горячих цехах (на хозяйственно-питьевые нужды и прием душа в конце смены).

Определение технологического расхода воды

Данные о величине секундного расхода воды на техно­логические нужды предприятия q>c>>.техн.> , (л/с) и регламенте ра­боты предприятия (I, II или III смены) приводятся в задании.

Часовой технологический расход определяется по фор­муле:

q >ч.техн.> = 3,6 x q >с.т>>e>>хн.> (м3/ч).

q >ч.техн.> = 3,6 x 75 = 270 (м3/ч).

Суточный технологический расход Q>cy>>т.техн.> определя­ется по формуле:

Q >сут.техн.> = q >ч.техн. >x t (м3/сут),

Q >сут.техн.> = 270 x 16 = 4320 (м3/сут),

где t — количество часов работы предприятия в сутки.

Определение расходов воды в холодном цехе

Количество работников цеха N>x> определяется по зада­нию.

Норма водопотребления составляет q>x> = 25 л/чел. (0,025м3/ чел.).

Тогда в смену на хозяйственно-питьевые нужды по­требляется

q>x.>>х>>->>п> = N>x> x q>x> (м3/смен).

q>x>>.х-п> =625x0,025=15,625(м3/смен).

За n смен ( т.е. в сутки) будет потребляться

Q>cy>>т.х.х-п.> = q>х.х-п.> х n (м3/сут),

Q>cy>>т>>.>>х>>.>>х>>->>п>>.> =15,625x2=31,24 (м3/сут),

а ежечасно

q>ч.х.х-п.> = Q>сут.х.х-п.> / t (м3/ч).

q>ч.х.х-п.> = 31,25/16=1,95 (м3/ч).

Количество работников цеха, пользующихся душем, N>x.д.> определяется по заданию.

Нормативное количество ра­ботников, пользующихся одной душевой сеткой в цехе со­ставляет 15 чел. Отсюда количество потребных душевых се­ток n>с> составит

n>c>=N>x>>.д.> / 15 (шт.).

n>c>= 125/15=8,3 ≈ 8 (шт.).

При норме расхода воды на одну душевую сетку 0,5 м3 душевой расход составит

q>x>>.д.> = n>c> х 0,5 (м3/ смен).

q>x>>.д.> = 8 x 0,5 = 4 (м3/ смен).

За n смен (т.е. в сутки) будет потребляться

Q>сут.х.д.> = q>х.д.> х n (м3/сут).

Q>сут.х.д.> = 4 x 2 = 8 (м3/сут).

Определение расходов воды к горячем цехе

Количество работников цеха N>г.> , определяется по зада­нию.

Норма водопотребления составляет q>г.> = 45 л/чел. (0,045 м3/чел).

Тогда в смену на хозяйственно-питьевые нужды по­требляется

q>г.х-п.> = N>г.> x q>г.> (м3/смен).

q>г.х-п.> = 85,2 x 0,045 = 3,834 (м3/смен).

За n смен (т.е. в сутки) будет потребляться

Q>сут.г.х-п.> = q>г.х-п.> x n (м3/сут),

Q>сут.г.х-п.> = 3,834 х 2 = 7,668 (м3/сут),

а ежечасно

q>ч.г.х-п.> = Q>сут.г.х-п.> / t (м3/ч).

q>ч>>.>>г>>.>>х>>->>п>>.> = 7,668 / 16 = 0,47925 (м3/ч).

Количество работников цеха, пользующихся душем, N>г.д.> определяется по заданию. Нормативное количество ра­ботников, пользующихся одной душевой сеткой в цехе, со­ставляет 7 чел. Отсюда количество потребных сеток n>с.> со­ставит

n>c>>.> = N>г.д.> / 7 (шт.).

n>c>>.> = 77 / 7 = 11(шт.).

При норме расхода воды на одну душевую сетку 0,5 м3 душевой расход составит

q>г.д.> = n>с.> х 0,5 (м3/смен).

q>г.д.> = 11 x 0,5 = 5,5 (м3/смен).

За n смен (т.е. в сутки) будет потребляться

Q>сут.г.д.> = q>г.д.> х n (м3/сут).

Q>сут.г.д.> = 5,5 х 2 = 11 (м3/сут).

Определив все необходимые расходы воды (пункты а-г), расчетные данные сводятся в табл. 3 (приведенные в табл. 3 и последующих таблицах конкретные численные данные представлены в качестве наглядного примера заполнения со­ответствующих строк и столбцов). В сводной табл. 3 дан­ные по часовым расходам воды на принятие душа q>x>>.д.> и q>г.д>. заносятся в строку, соответствующую последнему часу рабо­ты каждой смены.

2. Построение графиков водопотребления города и работы насосов Н. С.-II

График водопотребления и работы насосов как функ­ция Q = f (t) строится на миллиметровке (формат А 4).

Данные для построения графика водопотребления вы­бираются из табл. 3 (столбцы 1 и 13), а при построении гра­фика работы H.C.-II необходимо руководствоваться следую­щими положениями. В часы усиленного водоразбора в город подается вода, поступающая от H.C.-II и водонапорной баш­ни, причем на долю насосов приходится 75-90% подаваемой воды, а оставшиеся 10-15% поступают из бака башни.

Таблица 3

Сводные данные о водопотреблении в городе

Час

Суток

Хоз.-пит. расход

Расход па полив

Мест. про­мыш., м3/ч

Промышленные предприятия

Суммарн. рас­ход, Q>сут.сум.>

%

м3,ч

маши­ны,

м3/ч

двор­ники,

м3/ч

Хол.

цех.

м3/ч

душ.

хол.

цеха,

м3/ч

гор. цех,

м3/ч

душ. гор. цеха.

м3/ч

техно­лог. расх.

м3/ч

м3/ч

%

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

0-1

3,20

486,08

486,08

1,68

1-2

3,25

493,675

493,675

1,7

2-3

2,90

440,51

440,51

1,52

3-4

2,90

440,51

440,51

1,52

4-5

3,35

508,865

508,865

1,76

5-6

3,75

569,625

569,625

1,97

6-7

4,15

630,385

630,385

2,18

7-8

4.65

706,335

706,335

2,44

8-9

5.05

767,095

104,68

1,95

478,125

270

1621,85

5,61

9-10

5,40

820,26

104,68

1,95

478,125

270

1675,015

5,79

10-11

4,85

736,715

104,68

1,95

478,125

270

1591,47

5,5

11-12

4,60

698,74

104,68

1,95

478,125

270

1553,495

5,37

12-13

4,50

683,55

104,68

1,95

478,125

270

1538,305

5,32

13-14

4,30

653,17

104,68

1,95

478,125

270

1507,925

5,21

14-15

4,40

668,36

104,68

1,95

478,125

270

1523,115

5,27

15-16

4,55

691,145

104,68

1,95

4

478,125

5,5

270

1555,4

5,38

16-17

4,50

683,55

104,68

1,95

478,125

270

1538,305

5,32

17-18

4,25

645,575

104,68

1,95

478,125

270

1500,33

5,19

18-19

4,45

675,955

104,68

1,95

478,125

270

1530,71

5,29

19-20

4.40

668,36

104,68

1,95

478,125

270

1523,115

5,27

20-21

4,40

668,36

104,68

1,95

478,125

270

1523,115

5,27

21-22

4,50

683,55

104,68

1,95

478,125

270

1538,305

5,32

22-23

4,20

637,98

15

5

104,68

1,95

478,125

270

1512,735

5,23

23-24

3,50

531,65

15

5

104,68

1,95

4

478,125

5.5

270

1415,905

4,97

Итого

100%

15190

30

10

1674,9

31,25

8

7650

11

4320

28925,15

28925,15

100%

3. Определение емкости и размеров бака водонапорной башни

Целью расчета является определение общей емкости бака W>б> водонапорной башни, включающего регулирующий объем воды W >pe>>г.б.> , а также пожарный запас W>п.б.>

W>б> = W >рег.б> + W >п.б.>

W>б> = 309,5 + 30 = 339,5

Регулирующий объем определяется но данным табл. 4 (столбец 6). Для нахождения величины W >pe>>г.б.> необходимо сложить самое большое (W >ост.мак.> ) и самое малое значение (W >ост.мин.> ) остатка воды в баке в течение суток, выраженное в %. Тогда W >pe>>г.б.> определится по формуле:

W >pe>>г.б> = Q >сут.сум.> х (W >ост.мак.> + W >ост.мин.> ) х 0,01 (м3).

W >pe>>г.б> = 28925,15 x ( 1,07 + 0) x 0,01 = 309,5 (м3).

Пожарный объем W>п.б.> определяется из расчета тушения n количества одновременно возникающих пожаров в городе, насчитывающим определенное количество жителей (СНиП табл. 5 стр. 5). По данной таблице определяется расход воды, требуемый для тушения каждого пожара. Тогда W>п.б.> будет определяться по формуле:

W>п.б.> = n x q>п> x 600 х 0,001 (м3),

W>п.б.> = 2 х 25 х 600 х 0,001 = 30 (м3),

где n - количество одновременных пожаров:

q - расход воды на тушение каждого пожара, л/с;

600 - продолжительность тушения пожара, с;

0,001 - переводной коэффициент.

После нахождения W>п.б> и W>pe>>г.б> подсчитывается их сумма, т.е. определяется емкость бака водонапорной башни W>б> .

Бак водонапорной башни выполняется в форме цилин­дра высотой h и диаметром d. Как правило h = (2/3) d.

Объем бака подсчитывается по формуле:

W>б> = F >осн> x h = (  d2/ 4) x [( 2/3) d] = (  /6) d3.

Подставляя значения W>б> в данную формулу, определя­ется величина d, а затем h.

d = 8,6586

h= (2/3)d = 5,7724

F >осн> = 58,81.

Таблица 4

Определение регулируюшей емкости водонапорной башни

Часы суток

Водопо-требл. города,

%

Работа H.C.-II,

%

Посту­пление в бак,

%

Отвод из ба­ка, %

Остаток в баке, W

в%

(при-вед. к 0%)

1

2

3

4

5

6

7

0-1

1,68

1,85

0,17

0,17

1,09

1-2

1,7

1,85

0,15

0,32

1,24

2-3

1,52

1,85

0,33

0,65

1,57

3-4

1,52

1,85

0,33

0,98

1,9

4-5

1,76

1,85

0,09

1,07

1,99

5-6

1,97

1,85

0,12

0,95

1,87

6-7

2,18

1,85

0,33

0,62

1,54

7-8

2,44

1,85

0,59

0,03

0,95

8-9

5,61

5,33

0,28

-0,25

0,67

9-10

5,79

5,33

0,46

-0,71

0,21

10-11

5,5

5,33

0,17

-0,88

0,04

11-12

5,37

5,33

0,04

-0,92

0

12-13

5,32

5,33

0,01

-0,91

0,01

13-14

5,21

5,33

0,12

-0,79

0,13

14-15

5,27

5,33

0,06

-0,73

0,19

15-16

5,38

5,33

0,05

-0,78

0,14

16-17

5,32

5,33

0,01

-0,77

0,15

17-18

5,19

5,33

0,14

-0,63

0,29

18-19

5,29

5,33

0,04

-0,59

0,33

19-20

5,27

5,33

0,06

-0,53

0,39

20-21

5,27

5,33

0,06

-0,47

0,45

21-22

5,32

5,33

0,01

-0,46

0,46

22-23

5,23

5,33

0,1

-0,36

0,56

23-24

4,97

5,33

0,36

0

0,92

Итого

100 %

100 %

-

-

-

-

4. Подготовка сети к гидравлическому расчету

Водопроводная сеть рассчитывается на максимальный секундный расход в час максимального водопотребления (см. строку 9-10 ч в табл. 3); в данный час город потребляет оп­ределенное количество воды (в % суточного расхода - стол­бец 13 или в м3/ч - столбец 12).

В час максимального водопотребления вода подается насосами Н.С.-II (см. табл. 4 - количество подаваемой воды в % в строке 9-10 ч столбца 3) и из бака водонапорной башни (см. табл. 4 - разница между значениями в столбцах 2 и 3 строки 9-10 ч).

Для расчета водопроводной сети необходимо предвари­тельно выделить значения сосредоточенного расхода q>cocp>.,т.е. расхода воды для промышленного предприятия (см. табл. 3 - сумма величин расходов в строке 9-10 ч столбцах 7-11), а также равномерно распределенного расхода q >p>>.>>p>>.>

q >p>>.>>p>>.> = q >ч.макс.> - q >соср.> (л/с).

q >p.p.> = 820,26 – 750,075 = 70,185



Схема водопроводной сети

При определении указанных расходов необходимо под­считать удельный q>уд.> и путевые расходы q>пут.>

q>уд.> = q >р.р.> /  L (л/с на 1 м длины сети),

q>уд.> = 70,185/8280 = 0,085

где  L — общая (суммарная) длина участков водопроводной сети, м (  L и q >р.р.> заносятся в итоговую строку табл. 5).

q>пут. >= q >уд.> x L>i> (л/с),

где L>i> -длина соответствующего участка водопроводной сети.

Таблица 5

Величины путевых расходов

Номер участка

Длина участка L>i> ,м

Расход воды q>пут. > , л/с

1

2

3

1-2

700

59,5

2-3

460

39,1

3-4

800

68,0

4-5

460

39,1

5-6

700

59,5

6-9

800

68,0

8-9

700

59,5

7-8

460

39,1

5-8

800

68,0

6-1

800

68,0

2-5

800

68,0

4-7

800

68,0

Итого

L = 8280

q >р.р.> = 70,185

Следующим этапом подготовки водопроводной сети к расчету является определение узловых расходов, которые представляют собой полусуммы приложенных расходов на смежных участках (т.е. участках, имеющих общий узел). Данные но расчету узловых расходов сводятся в табл. 5.

Таблица 6

Величины узловых расходов

Но­мер узла

Линии, при­легающие к

УЗЛУ

Полусумма приложенных расходов, л/с

Узловой расход,

q >узл> ,л/с

1

1-2,1-6

(59,5+68,0)/2

63,75

2

1-2,2-5,2-3 пром. предпр.

(59,5+68,0+39,1)/2+75

158,3

3

2-3,3-4

(39,1+68,0)/2

53,55

4

3-4,4-5,4-7

(68,0+39,1+68,0)/2

87,55

5

4-5,5-6,5-8,2-5

(39,1+59,5+68,0+68,0)/2

117,3

6

5-6,6-1,6-9

(59,5+68,0+68,0)/2

97,75

7

4-7,7-8

(68,0+39,1)/2

53,55

8

7-8,8-9,5-8

(39,1+59,5+68,0)/2

83,3

9

8-9,6-9

(59,5+68,0)/2

63,75

Максимальный часовой расход

778,8

Этапом подготовки сети к гидравлическому расчету является назначение диаметров труб и предварительное распределение расходов по кольцевой водопроводной сети города. На рис. 2, иллюстрирующим водопроводную сеть, наносится следующая информация:

- номер кольца (римскими цифрами) в л/с;

- величины узловых расходов воды (на конце стрелки, отходящей от соответствующего узла);

- величины расходов воды в л/с от водонапорной баш­ни и двух водоводов, питающих кольцевую сеть (в узле № 1);

- направления течения воды (в виде стрелок на участ­ках (линиях);

- назначаемые расходы в л/с и диаметры труб в мм на участках (информация записывается вблизи участка в виде дроби "расход / диаметр".

Определение величин расходов воды на участках про­изводится в строгой последовательности, начиная от узла № 1. Принцип определения расхода на участках состоит в вы­читании из питающего узел расхода величины узлового рас­хода и распределения остатка по прилегающим к узлу участ­кам пропорционально их длинам и с учетом тяготения к крупному водопотребителю - промышленному предприятию, а также учитывая подпитку сети из бака водонапорной баш­ни. При этом величина назначаемого расхода на каждом из участков должна превосходить величину узлового расхода в следующем по длине участка узле.

Например, для узла № 1: 282 - 24,52 - 257,48 (л/с); да­лее вода поступает на две линии 1-2 и 1-8. Пусть на линию 1-2 будет поступать 74,5 л/с (т.е. более 32,22 л./с, что соот­ветствует узловому расходу в узле №2). Тогда на линию 1-8 будет поступать 257,48 - 74,5 = 182.98 (л/с).

Диаметр линии 1-2 и 1-8 устанавливается в зависимо­сти от величин назначаемых расходов по табл. 7.

Таблица 7

Диапазоны расходов воды и значения удельного

сопротивления в трубопроводах соответствующего диаметра

Диаметр труб, мм *

Расходы,

л/с

Удельное сопротивление. S>o>

200

0-35,5

7,399*10-6

250

35,5 - 57

2,299*10-6

300

57 - 83,8

0,8336*10-6

350

83,8- 116

0,4151*10-6

400

116-153

0,2085*10-6

450

153-197

0,1134*10-6

500

197-273

0,06479*10-6

600

273 - 402

0,02493*10-6

700

402 - 600

0.01111*10-6

*Диаметры линий можно также определять, используя две формулы:

d >(мм)> = Э 0,145 x q 0,42 или d >(мм) >= 3,33 x

Используя данные табл. 7, диаметр линии 1-2 составит 300мм, а 1-8-450 мм.

Для других узлов и линий расходы составят следующие величины.

Узел № 8: 182,98 - 37,9 = 145,08 (л/с). Вода поступает на линии 7-8 и 8-9; расход на линии 7-8 - 22,08 л/с и диа­метр 200 мм; тогда расход на линии 8-9 составит 145,08 -22,08 == 123 (л/с), а диаметр 400 мм.

Узел № 3: 71,64 - 20,56 = 51,08 (л/с). Вода поступает на линии 3^4 и 2-3; расход на линии 3-4 - 30,08 л/с и диаметр 200 мм; тогда расход на линии 2-3 составит 51,08 - 30,08 =~-11 (л/с), а диаметр 200 мм.

Узел № 2: (74,5 + 21) - 32,22 == 63,28 (л/с). Вода посту­пает на линию 2-7; расход на линии 2-7 составит 63,28 л/с, а диаметр 300 мм.

Узел № 7: (63,28 + 22,08) - 45,39 = 39.97 (л/с). Вода по­ступает па линии 4-7 и 6-7; расход на линии 4-7 - 18.47 л/си диаметр 200 мм; тогда расход на линии 6-7 составит 39,97 - 18,47 -= 21,5 (л/с), а диаметр 200 мм.

Узел № 4: (30,08 + 18,47) - 33.9 - 14,65 (л/с). Вода по­ступает на линию 4-5; расход па линии 4-5 составит 14,65 л/с, а диаметр 200 мм.

Узел № 6: (16,77 + 21,5) - 32,38 -- 5,89 (л/с). Вода по­ступает на линию 5-6; расход на линии 5-6 составит 5,89 л/с, а диаметр 200 мм.

5. Гидравлический расчет (увязка) водопроводной сети города

Цель расчета (увязки) - определение истинных расходов и потерь напора на каждой линии кольцевой сети. По завер­шению расчета сети подбираются соответствующие насосы. Расчет сети сопровождается заполнением сводной табл. 8.

6. Определение диаметров водоводов, напора насосов и высоты башни

Длина водоводов, как правило, составляет 2000-3000 м, а их диаметр принимается равным наибольшему из диа­метров участков кольцевой сети. В рассматриваемом приме­ре длина водоводов принята равной 1„ = 2000 м. а диаметр 450 мм. По двум водоводам к сети поступает 282 л/с. На каж­дый водовод приходится 282 / 2 - 141 (л/с). По таблице Ше­велева Ф.А. определяются потери напора i на единицу длины водоводов диаметром 450 мм для расхода 141 л/с. Величина i составляет 0,00211. Тогда потери напора в водоводе опреде­лятся по следующей формуле:

h>в> = i x l>в> = 0,0021 1 x 2000 = 4,22 (м).

!-^J

Ttio.'iuiii.i S Сводные данные по гидравлическому расчету кольцевой водопроводной сети города

11о-

МСр КО. 11, Ц;1

11омср

.111НИП 11

папран-

.IL'II.

L.\i

l';IC-

\o;i q. .1 С

Ди;1-

MCIp 1.1. MM

S,,-10''

110 •)

Sq

li^Sq2

д<и

Ч

Sq

h=Sir

Aq;

Ч,.а

IV

5-6(+)

410

5.S9

200

~1.W)

.^O.U

0.017K7

+0.1

-0,6S

5,21

0,015S

+0,0<S23

-

5.21

4-5(-)

7 90

14.()5

;()()

~J..W

5.S4''

0.0,S5fi2

-1 2'i

+0.6.S

15.33

O.OS'Xi

-1.37

-

15.33

6-7(+)

7KO

21,5

200

7JW

5,771

0.12407

+2.66

-0,()S -1.76= -2,44

1У,06

0.10')1)

+2.044

-

19,06

4-7(-)

440

IS.47

200

1,W

3,256

0.06013

-1.1106

+0.6S +0.15= +C.X3

1').3

0.062S4

-1.21

-

19,3

I Sq= Aq,=

=0,285; Ah=+0,39, Ah =-0,4037: ncpci pyii<'a "+" 1Ы < 0,5:

Ah / 2 £ Sq 1 = 10,39 / 0,571 = 0,68

Продолжение таблицы S

Но­мер

КОЛЬ

1 ioml'p .Illlllll] 11 l]illlp;ll)-

Д:|Ц||;1 L. м

Рас­ход q.

.I/C

/1ча-MC'rp d, mm

SH'40"

S^S,!"!. (10 ')

Su

li=Sir

Aqi

Ч

Sc|

I^Sq^

ДЧ2

4m I.

Hil

.ICI].

+0.15

2-7(+)

750

61,2S

300

O.K336

0,6252

0,03^3

+2,34

-0,47=

60.96

0.03S]

+2,32

-

60.96

-0.32

+0,15

11

4-7(+)

440

IS.47

200

7 W

^ 256

0 0601^

+1,1106

+0,6S=

19.3

0.062S4

+1.21

19,3

+O.S3

I-J

3-41-)

750

30.0S

200

7.399

5.549

0,1669

-5.02

-0,15

29.9.1

0.1660S

-4.97

-

29.93

2-3(+)

450

21.0

200

7.399

3.^29

0.069Ц

+1.46

+0,15

21.15

0.0704

+1.4.S

-

21.15

£Sq= 0,3352; ЛЬ =-0,101: Д h = + 0,04;

перегрузка "-" Ilil < 0.5, --'

Aq, =IAh/2£Sq 1=1-0,101/0.67 1=0,15

Продолжение таблицы S

Но­мер

11омср линии и

Длина

I'ac-

Диа­

S-S -1

-1

КО; Hi

нанраи-

L, м

ход q,

метр

Si,"-10"

(10'')

Si]

I^Sq2

Дс|]

Ч

Sq

h=Sq2

A<h

Ч 1,4.

;1/C

(.1, MM

на

JICII.

-1,76

6-7(-)

780

2l,5

200

7.399

5.771

0.124

-2.66

-0,6S=

19.06

0,1099

-2,094

-

19,06

-2,44

III

6-9(+)

700

16,77

200

7.399

5,179

0,08685

+1,456

+1.76

18,53

0.09596

+1.778

i.S,?3

8-9(+)

780

123.0

400

0,20Х5

0,1626

0,01999

+2,45

+1,76

124.76

0,02028

+2.53

124.76

Т————

-1,76

78Ы

680

22,08

200

7.399

5.031

0.1 1 1

-2.45

+0,47=

20.79

0,10459

-2.17

-

20,79

'•^

-1,29

£Sq= 0,3418, Ah =-1,2; Д h =+0,044;

iiepci pvik-ii " - " 1 h 1 < 0,5;

Л qi =- 1 A h / 2 ESq i = 1 - 1,2 / 0,6836 1 = 1,76;

Продолжение таблицы S

Но­мер коль

11омер линии и направ­

Длина L, м

1'ас-ход q.

л/с

Диа­метр

(.1. MM

s„*nr"

S=S„*L (10-')

Sq

h=Sq'

Aq,

Ч

Sq

1^=SL[:

A<l2

Чи.-..

Ц;1

лен.

1-2(-)

6SO

74,5

300

0,8336

0,5668

0.04222

-3,14.5

-0.47

74.03

0.04196

-3.1

-

74.03

-0,47

2-7(-)

750

61.28

300

0.8^36

0,6265

0.0383

-2.34

+0,15=

60.96

0,0381

-"' 4''

-

60.96

-0,32

1

1-8(+)

750

182,98

450

0,1 134

0085

001555

+2,84

+0,47

183.45

0,0155'>

+2.85

-

1S3,45

+0,47

7-8(+)

6SO

22.08

200

7.399

5.031

0.1 1 1

+2,45

-1,76=

20,79

0,10459

+2,17

-

20.79

-1,29

£Sq= 0,207; Ah =-0,195; Ah =-0,4;

персгружя "-" 1 hi <0,5;

A qi = 1 A h / 2 £Sq 1 =

-0,195/0.4141=0,47

Для определения напора насосов необходимо опреде­лить самую удаленную от места подвода водоводов точку на сети. Такой точкой является узел № 5. К нему вода может подходить по следующим направлениям:

1-8-9-6-5 (суммарная длина пути 2640 м);

1-8-7-6-5 (то же 2620 м);

1-.2-7-4-5 (то же 2660 м);

1 -2-7-6-5 (то же 2620 м);

1-.8-7-4- 5 (то же 2660 м).

Наиболее протяженным является путь движения воды 1 -2-7-4-5. Примем его -за диктующий.

Напор насосов определяется по следующей (формуле:

Н>нас> = Z>д> - Z>нас> + h>св> +h>в> + h>c> ,

где Z>д> и Z>нас> - соответственно геодезические отметки диктующей точки (учла № 5 у поверхности земли) и насоса; отметка оси насоса соответствует минимальному горизонту воды в источнике водоснабжения (для рассматриваемого примера согласно плану местности и исходным данным для проекти­рования Z>д> = 132.8 м, Z>нас> = 124 м):

h>св> = 10 + 4 (n - 1); n — этажность застройки (например, но заданию 6 этажей); h>св> = 10 + 4 (6 - 1) = 30 (м);

h>c> - суммарные потери напора по направлению I -2-7- 4 -5 (см. величины потерь напора на данных участках к итоговых графах табл. 8). Отсюда суммарные потери напора составят h>c> =3,l – 2,32 + 1,21. + 1,37 = 8(м).

Тогда Н>нас> = 132,8 - 124 + 30 + 4,22 + 8 = 51,02. Прини­мается напор насосов Н>нас> = 51,1 м. По величинам расхода Q>нас> = 282 л/с и напора Н>нас >= 51,1 м по каталогу подбирается насос типа Д 800-51.

Для определения высоты водонапорной башни выбира­ется кратчайший путь движения воды от узла, вблизи кото­рого установлена башня до диктующего узла. Кратчайший путь в рассматриваемом примере 3-4-5. Тогда высота башни будет определяться по формуле:

Н>б> = Z>д> – Z>б> + h>св> + h>в.б.> + h>c> + h,

где Z>б> - геодезическая отметка в месте установки в месте уста­новки башни (определяется согласно плану местности по горизонталям); h>в.б.> - потери напора в водоводах башни; оп­ределяются аналогично потерям в водоводах по формуле h>в.б.>= i х l>в.б.> (для рассматриваемого примера расход по каждому водоводу от башни составляет 71,64 / 2 = 36 (л/с); длина во­доводов, как правило, составляет h>в.б.> = 150м, а диаметр при­нимается равным наибольшему в точке подвода водоводов к сети, т.е. 200 мм); отсюда h>в.б.> = i х l>в.б.> = 0,0092 х 150 = 1,38 (м);

h>c> - суммарные потери напора на участках 3-4 и 4-5 (со­ответственно 4,97+1,37=6,34 м);

h - высота бака башни ( в рассматриваемом примере 8,33 м).

Тогда Н>б> = 132,8 - 134,75 + 30 + 1,38 + 6,34 + 8,33 = 44,1 (м).

Раздел «Городская канализация»

Данный раздел должен включать следующие подразде­лы:

1. Определение расчетных расходов сточных вод.

2. Гидравлический расчет канализационной сети и по­строение продольного профиля главного коллектора.

Каждый подраздел в обязательном порядке должен со­держать приводимые ниже таблицы, графики и рисунки.

1. Определение расчетных расходов сточных вод

Цель расчета сводится к определению модуля стока, коэффициентов неравномерности притока сточных вод ирасходов воды (попутного, транзитного, бокового и сосредо­точенного).

Расчетная плотность населения города  = 185 чел/га, норма хозяйственно-питьевого водопотребления на 1 жителя города  = 285 л/сут и глубина промерзания грунта h = 2,55 м (принимаются по заданию).

Модуль стока для года определяется по следующей формуле:

q>o> = ( х q / 86400) = (185 х 285) / 86400 = 0,61 л/с с 1 га.

Для определения коэффициента неравномерности при­тока сточных вод К используются данные СниП, помещен­ные в табл. 9.

Таблица 9

Q,

л/с

До

5

До

15

До

30

До

50

До

100

До

200

До

300

До

500

До

800

До

1250

К

3.0

2,5

2,0

1.8

1.6

1,4

1.35

1,25

1.2

1,15

Расчетный расход сточных вод складывается из:

1) попутного (т.е. поступающего на участок от примыкаю­щего жилого квартала или его части);

2) транзитного (т.е. поступающего из выше расположенных кварталов или их частей);

3) бокового (т.е. поступающего от боковых ответвлений);

4) сосредоточенного (т.е. поступающего от промышленных предприятий).

Данные но расчету сети сводятся в табл. 10.

Трассировка канализационной сети города и главного коллектора приводятся на чертежах листа. Трасса главного коллектора для рассматриваемого примера включает участки 1-1, II-III, III-IV, IV-V, V-V1 и VI-VII (рис. 3 и 4).

2. Гидравлический расчет канализационной сети и построение продольного профиля главного коллектора

Целью гидравлического расчета и проектирования яв­ляется назначение диаметров труб, определение скоростей течения сточной воды в трубопроводах, уклонов и глубин заложения трубопроводов водоотводящей сети.

При проектировании должны соблюдаться следующие условия:

1) скорость течения сточной воды в трубопроводах должна быть в диапазоне 0,6-1,5 м/с;

2) минимальный уклон трубопровода рассчитывается по формуле i>min> = 1/d, где d - диаметр трубопровода в мм (желательно укладывать трубопроводы с уклоном земли, т.к. это наиболее оптимальный для производства земля­ных работ (рытье траншей) вариант;

3) глубина заложения шелыги трубы в начальной точке I главного коллектора определяется по формуле:

h>i> = h>пром>>.> + 0,5 м = 2,55 + 0,5 = 3,05 м;

4) материал труб для главного коллектора - бетон; коэффи­циент шероховатости - 0,014;

5) трубы соединяются "шелыга в щелыгу".

Гидравлический расчет водоотводящей сети произво­дится с использованием таблиц Калицуна В.И. (приложение).

Пример расчета главного коллектора по методике Ка­лицуна В.И. (исходные данные для проектирования, а также план города представляются в приложении) изложен ниже в виде алгоритма.

Участок I-II

Уклон земли i>зем.> = (131б6 - 131,4) / 360 = 0,000555.

а) уклон трубопровода принимается равным уклону земли, т.е. i = 0,000555;

= 0,023569, q = 41,08 л/с (табл. 10, столбец 10);

Таблица 1(1 Расходы сточных вод

11омср

участка

I ijio-щадь канали-знроиа-

11ИЯ

Модуль стока. л/схга

11опутный расход,л/с

Co-сред рас­ход,

л./с

Боковой рас­ход. л/с

'I'pan-

SHTHbIH

расход,

л/с

Суммар­ный рас­ход. л/с (4 + 5 + 6

+7)

Коэффи­циент неравно­мерности. К

Q„,c„„^.

л/с

1

^

3

4

5

6

7

8

9

10

0-1

4,84

0.61

4,84х0.61-2,95

—

-

-

2,95

3,0

8.85

i -i

4.10

0.61

2,50

-

4.84х0.61-2,95

2,95

8,40

2.5

21,0

2-3

4,80

0,61

2,93

-

4.1х0.61-2.50

8,40

13,83

2,5

34,58

3-1

6,20

0,61

3,78

-

4,8х0,61=2,93

13,83

20,54

2,0

41,08

4-5

1,76

0,61

1,07

-

-

-

1.07

3,0

3,21

5-6

-

0,61

-'-

-

1.76х0.61-1,07

1,07

2,14

3,0

6.42

6-7

4,29

0,61

2.62

-

2.04х0,61-1.24

2,14

6.00

2,5

15.0

7-8

4,29

0,61

2,62

-

4,29х0.61-2.62

6,00

11,24

2,5

28,1

S-9

4.45

0,61

2,7

„

4.29х0.61-2.62

11,24

16,56

2,0

33,12

9-11

6,60

0,61

4,03

-

4,45х0,61=2,70

16,56

23,29

2,0

46,58

it)-!!

1,82

0,61

I.I 1

-

-

-

1,1 1

3,0

3,33

11-12

-

0,61

-

-

1.82х0.61-1,1 1

1,1 1

2 22

3,0

6,66

12-13

4.76

0,61

2,90

-

2.04х0-61-1.24

7 n0

6,36

2,5

15,90

13-14

4,76

0.61

2,90

-

4.76х0.61-2.90

6,36

12,16

2,5

30,40

14-15

5,27

0.61

3,20 •

-

4.76х0.61-2.90

12,16

18,26

2,0

36,52

15-III

7,35

0,61

4,48

-

5,27х0,61=3,20

18,26

25,94

2,0

51,88

16-17

1,87

0,61

1.11

-

-

-

1.14

3.0

3.42

1 7-1 8

-

0,61

-

-

1.87х0.61-1.14

1.14

2,28

3.0

6,84

IS-19

-1.73

0,61

2.88

-

2.04х0.61-1.24

2,28

6,40

2,5

16,00

-;

1

7

3

4

5

6

7

8

9

10

1 9-20

4.73

0,61

2,88

-

4.73х0.61-2.88

6.40

12,16

2.5

30,40

20-21

5,42

0,61

3,30

-

4.73х0,61-2.88

12.16

18,34

2,0

36,68

21-IV

7,35

0,61

4.48

-

5,42х0.61=3,30

18,34

26,12

2,0

52,24

"'^—?3

1.76

0.61

1,07

-

-

-

1.07

3,0

3,21

23-24

-

0.61

-

-

1.76х0.61-1.07

1,07

2,14

3.0

6.42

24-25

4,62

0,61

2,82

-

1.86х061-1.13

2,14

6,09

2.5

15,22

25-26

4,62

0.61

2,82

-

4.62х0.61-2.82

6.09

• 11,73

2,5

29,32

26-27

4,95

0,61

3,02

-

4.62х0.61=2.82

11.73

17.57

2,0

35,14

27-V

6,93

0,61

4,23

-

4,95х0,61=3,02

17,57

24,82

2,0

49,64

28-29

4,48

0,61

2,74

-

-

-

2,74

3,0

8.22

29-30

-

0,61

-

-

4.48х0.61---2,74

2,74

5,48

2,5

13.7

30-31

4.8

0,61

2,93

-

4,48х0,61-2,74

5.48

-11,15

2,5

27.87

31-VI

-

-

-

80,85

4,48х0,61=2,74

11,15

94,74

1,6

151,58

б) модуль расхода составит К= q / = 41,08 / 0,023569 = 1742,96 (л/с);

в) по значению К = 1742,96 л/с назначается диаметр d, определяется наполнение h/d и модуль скорости W (поиск состоит в последовательном просмотре величин К в столбцах таблицы Калицупа В.И. от минимального до максимального значения диаметров с выбором ближайшего большего значе­ния К). Например, К = 1782 (ближайшее большее) для диа­метра 400 мм; тогда W = 17,6 (м/с), h/d = 0,75 и скорость V = W х =17,6 х 0,023569 == 0,41 (м/с) < 0,7 (м/с), т.е. вариант не удовлетворяет по скоростям течения сточной жидкости;

г) оставляя диаметр трубы неизменным d = 400 мм, увеличивается ее уклон до минимального i>min> = 1/400 = 0,0025, = 0,05, К = q/ - 41,08/ 0,05 =821,6 (л/с).

Для d = 400 мм ближайшее большее К из таблицы Калицуна В.И. 977 л/с, тогда h/d = 0,5, W= 15,6 (м/с) и скорость V = W х = 15,6 х 0,05 = 0,78 (м/с) > 0,7 (м/с).

Данные расчетов но первому участку I-II вносятся в таблицу 11 (строка I-II):

- глубина воды в трубопроводе h (м) = (h / d) / d (м) = 0,5 х 0,4 - 0,2 (м);

- заглубление шелыги трубы в первом колодце (I) h>i> = h>пром> + 0,5 (м) = 2,55 + 0,5 = 3,05 м;

- отметка шелыги в точке I: 131,6-3,05= 128,55(м);

- отметка шелыги в точке II: 128,55 - i х L = 128,55 - 0,0025 х 360 = 128,55 - 0,9 = 127,65 (м);

:^

Таблица 11 Гидравлический расчет главного коллектора

Но­мер уча­стка

1.,

м

Q расч..

;]/С

<J,

MM

Уклон. i

V.

м/с

Наполнение

ix L

otmci k'll, М

покер, земли

шелыг. труб

лотка 'ip\6

новер. воды

h/d

h.M

нача­ло уча­стка

конец уча­стка

чало уча­стка

ко­нец уча­стка

на­чало

стка

ко­нец уча­стка

на-ч;по уча­стка

ко­нец уча­стка

1-11

360

41,08

400

0.0025

0.78

0,5

0.2

(1.9

131,6

131,4

13 1.6-3.05= 128,55

128,55-0.9= 127,65

128,55-0,4= 128.15

127.65-0.4= 127,25

128.15+ 0.2= 128,35

127.25+ 0,2= 127,45

11-III

400

41.08+ 46,58= 87,66

600

0.00166

0.79

0,45

0,27

0.664

131.4

131,2

127,65

127,65-0.664= 126,98

127,65-0.6= 127,05

126.98-0,6= 126,38

127.05+ 0,27= 127,32

126.38+ 0,27= 126,65

III-IV

400

87.66+ 51,88=

600

0.00125

0,79

0.65

0.39

0.5

131,2

130,7

126,98

126.98-0,5= 126,38

126,98-0.6= 126,38

126,48-0.6= 125,88

126.38+ 0,39= 126,77

125.88+ 0,39= 126,27

139,54

IV-

V

380

139.54+ 52,24= 191,78

600

0,001315

0.84

0,8

0.48

0,5

130,7

130,2

126,48

126,48-125,98

126,48-0,6= 125,88

125,98-0.6-125,38

125.88+ 0.48= 126,36

125.38+ 0.4= 125,86

V-VI

350

191,78± 49.64= 241,42

700

0.001143

0,85

0.7

0,49

0.4

130,2

129,8

125,98

125.98-0,4= 125,58

125,88-0.7= 125.28

125.58-0,7= 124,88

125.28+ 0.49= 125,77

124.88+ 0.49= 125,37

VI-VII

150

241.42+ 151,58= 393,0

800

0,00133

1,02

0,75

0.6

0,2

129,8

129,6

125,58

125.58-0.2= 125,38

125.58-0,8= 124,78

125.38-0,8= 124,58

124.78+ 0,6= 125,38

124.58+ 0.6= 125,18

- отметка лотка трубы в точке I: 128.55 - d (м) 128,55

-0,4- 128,15 (м):

- отметка лотка трубы в точке II: 127.65 - d (м) = 127,65

-0,4- 127,25 (м);

- отметка поверхности воды в точке I: 128,15 + h (м) = 128,15 +0,2= 128,35 (м);

- отметка поверхности воды в точке II: 127,25 + h (м) = 127,25 +0,2 = 127.45 (м).

Иллюстрацией расчета и проектирования продольного профиля главного коллектора служит фрагмент трассы с уча­стком I-II(рис. 3).

Рис. 3. Фрагмент трассы главного коллектора на участке I-II

Участок II-III

Уклон земли i>зем> = (131,4 - 131,2) / 400 = 0.0005; = 0,02236; q = 87,6 (л/с); К = q/ = 87,66/ 0,02236 = 3920,39 (л/с); по значению К = 3920,39 назначается d, h/d и W:d = 600 мм (ближайшее большее К = 4360), W = 22,4 (м /с); h/d = 0,65; тогда V = W x = 22,4 x 0,02236 = 0,5 (м/с) < 0,7 (м/с), т.е. вариант не удовлетворяет по скоростям течения сточной воды; оставляя диаметр d = 600 мм, увеличивается уклон трубы до минимального: i>min> = 1/600 = 0,001666: = 0.0408; К = q/ = 87,66/ 0,0408 = 2148,5 (л/с); ближайшее большее К по таблице Калипуна В.И. для d = 600 мм составляет К = 2402 (л/с), h/d = 0,45; W = 19,4 (м/с); тогда скорость V = W x = 19,4 x 0,0408 = 0,79 (м/с) > 0,7 (м/с).

Участок III-IV

Уклон земли i>зем> = (131,2 - 130,7) / 400 = 0,00125; = 0,03535; q = 139,54 (л/с); К = q / = 139.54 /0,03535 = 3947,38 (м/с); по значению К назначаются d, h/d и W d = 600 мм (ближайшее большее К = 4360); W = 22,4 (м/с); h/d = 0,65; тогда V = W x = 22,4 х 0,03535 = 0,79 (м/с) > 0,7 (м/с).

Участок IV-V

Уклон земли i>зем> = (130,7 - 130,2) / 380 = 0,001315; = 0,03627; q = 191,78 (л/с); К = q / = 191,78 / 0,03627 = 5287,56 (м/с); по значению К назначаются d, h/d и W d = 600 мм (ближайшее большее К = 5654); W = 23,2 (м/с); h/d = 0,8; тогда V = W x = 23,2 х 0,03627 = 0,84 (м/с) > 0.7 (м/с).

Участок V-VI

Уклон земли i>зем> = (130,2 – 129,8) / 350 = 0,0011428; = 0,0338; q = 241,42 (л/с); К = q /= 241,42 / 0,0338 = 7142,6 (м/с); по значению К назначаются d, h/d и W d = 700 мм (ближайшее большее К = 7180); W = 25,4 (м/с); h/d = 0,7; то­гда V = W х = 25,4 х 0,0338 = 0,85 (м/с) > 0,7 (м/с).

Участок VI-VII

Уклон земли i>зем> = (129,8-129,6) / 150 = 0,001333; = 0,0365; q = 393 (л/с); К = q / = 393 / 0,0365 = 10767,12 (л/с); по значению К назначаются d, h/d и W d = 800 мм (ближай­шее большее К = 11314); W = 28 (м/с); h/d = 0,75; тогда V = W х = 28 х 0,0365 = 1,02 (м/с) > 0,7 (м/с).

Согласно полученным расчетным данным заполняется табл. 11 и строится продольный профиль главного коллекто­ра в масштабе: вертикальный 1:100, горизонтальный 1:10000 (рис.4).

Значение модулей расхода, л/с, и скорости, м/с, для труб (п = 0,014)

h/d

Диаметры, мм

125

159

200

К

W

К

W

К

W

0,65

66,8

7,9

108

8,9

233

10,8

0,6

59,3

7,7

96,3

8,7

207

10,5

0,55

51,7

7,5

84,0

8,4

180

10,2

0,5

44,2

7,2

71,7

8,1

154

9,8

0.45

36,8

6,9

59,7

7,7

128

9.4

0,4

29,8

6.5

48,3

7,3

104

8,8

0,35

73 2

6,0

37,6

6,8

80,8

8,2

0,3

17,3

5,6

28,1

6,3

60,3

7,6

h/d

Диаметры, мм

260

300

350

К

W

К

W

К

W

0,75

509

12,9

828

14,6

1 249

16,1

0,7

467

12,7

760

14,4

1 146

15.9

0,65

422

12,5

687

14,1

1 035

15,6

0,6

375

12,2

610

13,8

920

15,3

0,55

327

11,8

532

13,4

802

14,8

0,5

279

11,4

454

12,9

685

14,2

0,45

232

10,9

378

12,3

570

13,6

0,4

188

10,3

306

11,6

461

12,8

0.35

146

9,6

238

10,8

359

12,0

0,3

109

8,8

178

10,0

268

11,0

h./d

Диаметры, мм

400 1 450

500

К

W

К

W

К

W

0,75

1782

17.6

2444

19,1

3234

20.6

0.7

1636

Р.4

2243

18.9

2968

20.2

0.65

J478

17.1

2027

18-5

2682

19.9

! 0.6

1312 1 ! 6,7

i 1800

18,1

2382

19.4

0.55 0,5

1 144

16.2

1570

17.5

2077

18,8

977

i5.6

1340

L1^L

1773

18,1

h/d

Дилметры, мм

600

700

800

К "Т W

К

W

К

W

.... ^

0.8

5654

23.2 1 8500

25.8

12124

28.2

0,75

^•'У,

23,2 1 7932

Г 25.6

1 1314

28.0 '

0.7

1Ш61

22,8 I 7180

25.4

10384

27,6 J

0,65

4360

22.4 j 6578

24,8

9382 1 27.2

0.6

3872

21,8

5842

24.2

8332

26.4 1 —————-

0,55

3376

-> [ ^

5094

23,4

7266

^u

0.5

2882

20.4

4348

22.6

6202

24.6

0,45

2402

19,4

3624

21.6

5168

23.6

0.4

1942

18.4

2932

20,4

4180

-П П

0,35

1512

17,2

2282

19,0

3256

20.8

0.3

j1 124

15.8

1702

17.6

2,428

19,2

h/cl

Диаметры, мм

900

1000

К

W

К

W

0.8

16612

30.4

21920

32.6

0.75

15532

30,2

20460

32,4

0,7

14230

30.0

18784

32,0

0.65

12856

29,4

16970

31.4

0,6

11418

28.6

15072

30.6

0.55

9956

27,8

1.3 142

29.6

0.5

8500

26,8

11220

28,6

0,45

7082

25,6

9348

27,2

0,4

5728

24,2

7562

25,8

0,35

4460

22.4

5888

24,0

0.3

3328

20.8

4394

'">•"> 2

1