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.
Ni – число жителей в районе
pi – плотность населения данного района, чел/Га
Fi – площадь района, Га
Площадь района А – 345,5 Га., района Б – 234,8 Га.
pА = 300 чел/Га. pБ = 210 чел/Га.
NА= pА ∙FA=300 ∙345,5=103650 чел. NБ= pБ ∙FБ=210 ∙234,8=49308 чел.
Nгорода=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
qжi – 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:
Kсут.max – коэффициент суточной неравномерности водопотребления, учитывающий уклад жизни населения, режим работы предприятий степень благоустройства зданий и изменение водопотребления по сезонам года и дням недели.
Kсут.max – принимают по СНиП 2.04.02-84
Kсут.max=1,1 – 1,3 Kсут.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
αmax – коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия.
αmax=1,2..1,4 примем: αmax=1,3
βmax – коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте. Он принимается согласно СНиП 2.04.02-84
Nгорда=152958 βmax=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:
Fiпол – площадь поливаемой территории Га.
qiпол – норма расхода воды на одну поливку в дм3/м2 в зависимости от вида поливаемых площадей.
Fгорода=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:
Nрхол = 525 Nргор = 350
II смена:
Nрхол = 315 Nргор = 210
III смена :
Nрхол = 210 Nргор = 140
II предприятие:
I смена:
Nрхол = 912 Nргор = 288
II смена :
Nрхол = 608 Nргор = 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
Nдуш – максимальное число человек в смену, принимающих душ
Nнорм – 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 ктч=1,4 |
В% для ктч=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 | |
∑Qгор |
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:
Nгорда =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).
qн — расход воды на наружное пожаротушение
qв — 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:
Wрег — регулирующая емкость водонапорной башни. Определяется совмещением графиков суммарного водопотребления и режима работы насосов насосной станции 2-го подъема, не должно превышать 5%.
Wпож — расход воды на пожаротушение, рассчитывается на 10 минут тушения пожара.
Определение Wрег сводится в таблицу 3.1.
Qсутmax — максимальный суточный расход воды принимается из таблицы 1.4.
Qсутmax=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
Wрег — регулирующий объем резервуаров определяемый путем сравнения режимов подачи насосами НС 1-го и 2-го подъемов.
Wпож — неприкосновенный противопожарный запас воды рассчитанный на 3-х часовое тушение пожара.
W0 — объем воды на собственные нужды очистной станции, принимается равным 5-10 % от Qсутmax.
Определение Wрег сводим в таблицу 3.2.
Таблица 3.2. Определение Wрег
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 |
Qхозmax — максимальный хозяйственный расход за 3 часа. Определяется по таблице 1.4. графа №8 Qхозmax=2837 м3/час.
Qпож — расход воды на пожаротушение. Qпож =612 м3/час.
Q1 — 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 | ||||
ΣQпут |
qуз |
Сосред. |
ΣQпут |
qуз |
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