Проектирование водоснабжения коттеджного поселка

Вы здесь

Когда речь идет о водоснабжении частных домов, то здесь все не так просто. Особенно, если дело касается не отдельного коттеджа или дачи, а целого поселка. С большим количеством домов возрастает и нагрузка на систему подачи воды, а следовательно – и оборудование будет сложнее.

Проект водоснабжения коттеджного поселка

Любое строительство и другие работы, связанные с ним, начинается с составления проекта. Что касается водоснабжения коттеджного поселка, то его проект будет отличаться как количеством применяемого оборудования, так и разветвленностью сети.

В самых простых системах вода подается жителям при помощи глубинных насосов, погруженных в скважины, с ручным или автоматическим управлением.

В более сложных случаях вода транспортируется в накопительные емкости, включая водонапорные башни.

Оптимальным же решением для коттеджного поселка является применение насосной станции, объединяющие несколько агрегатов в одну установку. В такой системе не необходимости использовать водонакопительные резервуары.

Выполнение проекта водоснабжения коттеджного поселка начинается с оформления пакета исходно-разрешительной документации. Его основными частями являются:

• технические условия;
• техническое задание;
• условия подключения.

После согласования и утверждения в соответствующих инстанциях технического задания, можно приступать непосредственно к проектированию.

На начальной стадии осуществляется сбор исходных данных: изучаются особенности расположения поселка, количество будущих потребителей, объемы будущих работ и т. д.

На втором этапе составляется рабочий проект, подлежащий утверждению. Далее на основе выполненных технических заданий выполняется непосредственно проект коттеджного поселка.

Последний шаг – создание чертежей для передачи их строительной бригаде.

Водоснабжение коттеджного поселка от скважины

Если подача воды в коттеджный поселок планируется путем выкачивания из скважины, в этом случае лучшим вариантом будет выполнение водозаборного узла. В его состав входят:

• трехфазные промышленные глубинные насосы;
• приборы учета воды;
• большие накопительные резервуары для сбора чистой воды на хозяйственные и пожарные нужды;
• насосы вторичного подъема воды;
• устройства автоматики.

Использование мощных промышленных агрегатов на 10 – 20 кубов может привести к неприятным последствиям: включение подобного насоса создает гидроудар, что в значительной мере снижает ресурсы его двигателя. Это может привести к поломке скважинных фильтров. Чтобы этого не случилось, необходимо обеспечить плавный пуск насоса. А для уменьшения частоты его включений используются большие емкости для сбора воды, оснащенные насосами второго подъема.

Если нет возможности установить большие резервуары для воды, можно применить частотный преобразователь. Его основная функция – регулировка скорости работы двигателя насоса. Частотный преобразователь понижает напряжение насоса, если расход воды невелик, и насос может не работать в полную силу. И наоборот – при большом потреблении воды насос начинает работать на самых высоких оборотах.

Частотный преобразователь предусматривается для каждого насоса. Если по какой-то причине один агрегат не срабатывает, то от частотного преобразователя поступает сигнал на второй насос, и он подключается к работе первого устройства.

Автономное водоснабжение коттеджного поселка

Водоснабжение коттеджного поселка автономного типа – это снабжение каждого дома своей скважиной и прокладкой отдельного водопровода.

Организация автономного водоснабжения начинается с создания источника вод: колодца или скважины. Оптимальным вариантом для обеспечения водой большого дома является бурение артезианской скважины глубиной 100 и более метров.

Для того, чтобы подать воду в дом, необходимо установить глубинный насос, а также гидроаппарат. Последний служит для сбора накачиваемой воды и контроля работы агрегата. При достижении определенного давления насос отключается, а в момент падения давления – начинает функционировать.

Проектирование системы водоснабжения для обеспечения потребностей поселка и предприятия

Гидрогеологическое обоснование и проект водозабора подземных вод для водоснабжения поселка и промышленного предприятия. Конструкция водозаборных скважин. Качественный состав подземных вод, мероприятия по их улучшению. Расчет параметров водонапорной башни.

Рубрика	Строительство и архитектура
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	19.05.2014
Размер файла	1,7 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект выполняется с целью проектирования системы водоснабжения для обеспечения потребностей поселка и предприятия. Исходными данными для выполнения курсового проекта являются типовые индивидуальные задания, содержащие сведения о населении поселка и количестве работников на предприятии, а также необходимые сведения о геологических и гидрогеологических условиях района работ и характеристики объектов водоснабжения и водопроводных путей.

В соответствии с темой курсового проекта необходимо решить следующие задачи в ходе его выполнения:

1. Проанализировать гидрогеологические условия района, схематизировать их и выбрать правильную расчетную схему;

2. Рассчитать и обосновать количество водозаборных скважин, схемы и места их расположения, выполнить необходимые гидродинамические расчеты;

3. Выбрать и обосновать конструкцию водозаборных скважин;

4. Выбрать и обосновать правильность выбора водоподъемного оборудования;

5. Обосновать схему водоснабжения и выполнить гидравлический расчет водопроводной сети;

6. Организовать зоны санитарной охраны водозабора.

В общей части приводятся основные сведения, полученные в индивидуальных заданиях: данные задания на проектирование, сведения об источниках водоснабжения, геологических и гидрогеологических условиях местности проектируемого водозабора.

1.1 Техническое задание на проектирование системы водоснабжения

Курсовой проект выполнен на основе следующих технических требований (исходных данных) по водоснабжению рабочего поселка и предприятия:

Население поселка, с учетом перспективы развития N=14 тысяч человек. На промышленном предприятии будут задействованы 40% жителей поселка, N1=5600 человек. На предприятии предполагается наличие горячих цехов (с тепловыделением более 20 ккал на 1 м/час), количество работников в которых (N2) составляет 3% от общего количества работников предприятия (N1), т.е. 168 человек. Работу на предприятии предполагается организовать в две смены (mc=2).

На технологические нужды на предприятие будет расходоваться 1500 м3/сут воды.

Предприятие будет удалено от поселка на расстояние 1,5 км.

Жилая застройка поселка в плане будет принята нами за прямоугольник с соотношением сторон 1:2. Поселок удален от предполагаемого водозабора на расстояние 2,2 км. Водонапорная башня расположена на прямой линии между предполагаемым водозабором и поселком, на удалении 1,5 км от него. Абсолютные отметки предполагаемого водозабора, водонапорной скважины, рабочего поселка и промышленного предприятия соответственно равны: 200,0; 201; 200,4 и 200,9 метров.

Предполагаемая этажность будет составлять 5 этажей.

Проектирование водозабора осуществляется в условиях средней полосы европейской части России.

Полный перечень исходных данных представлен в таблице 1:

Таблица 1. Перечень исходных данных

Количество жителей поселка

Количество работников предприятия

Количество работников в горячем цеху

На технологические нужды, м/сут

Жилой поселок располагается на расстоянии от предприятия, км

Жилая застройка имеет вид прямоугольника с соотношением сторон

Высота застройки с канализацией и водоснабжением

Удаление водонапорной башни от рабочего поселка, км

1.2 Определение размеров водопотребления

Расчет размеров водопотребления ведется на основе полученного индивидуального технического задания на проектирование (исходные данные — таблица 1) и установленных норм на различные нужды, определенных в основном нормативном документе — СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».

Общие потребности в воде в условиях нашего участка проектирования будут рассчитываться из следующих слагаемых:

Qобщ = Qхпб + Qбл + Qхпп + Qтех + Qп (м3/сут),

где Qобщ — общее водопотребление; Qхпб — водопотребление для хозяйственно-питьевых и бытовых целей; Qбл — водопотребление на благоустройство; Qхпп — водопотребление для предприятия; Qтех — водопотребление для технических целей; Qп — водопотребление на случай пожаротушения.

Следует иметь в виду, что при определении размеров водопотребления руководствуются значениями средних норм потребления и суммарная производительность водозабора должна удовлетворять:

В районе жилой застройки и общественных зданий хозяйственно-питьевые нужды рассчитываются по формуле:

где 10-3- коэффициент перехода от литров к м3; kn — коэффициент, учитывающий расходы воды на местные нужды и неучтенные расходы, принимается равным от 1,05 до 1,1 (в нашем случае принимаем равным 1,05); qж — среднесуточная норма потребления воды на одного жителя, л/сут (195 л/сут); N — общая численность населения.

Qхпб = 1,1·195·14000·10-3 = 3003 м3/сут

Расход воды на благоустройство территории

Расход воды на благоустройство территорий (Qбл) определяется исходя из общей численности населения (N) и нормы на поливы (qпл = 90) исчисляемое на одного жителя:

Qбл = qпл·N·10-3 = 90·14000·10-3 = 1260 м3/сут

Хозяйственно-питьевые нужды на промышленном предприятии.

Потребности в воде на хозяйственно-питьевые нужды на промышленном предприятии рассчитываются по формуле

где Nх и Nг — численность работающих в холодных и горячих цехах; qх и qг — нормы расходы горячей и холодной воды на одного работника в смену, определенное по таблице 7 СНиП. В нашем случае qх = 25л/сут, qг = 45 л/сут; Nх = 5432 чел, Nг = 168 чел.

Qхпп = 2,5·45·168·10-3+3·25·5432·10-3= 18,9 + 407,4 = 426,3 м3/сут

Расход воды на пожаротушение.

Расчетный расход на наружное пожаротушение определяется по зависимости

где Qп — норма расхода воды на пожаротушение; qпж — 10 л/сут; t1 — расчетная продолжительность одного пожара (3 часа); t2- время восстановления пожарного запаса (24 часа).

Qп = 10·2·10800·10-3 = 216 м3/сут

Общие потребности в воде

Таким образом, общие потребности в воде по всем параметрам водопотребления составляют:

Qобщ = 3003 + 426,3 + 1260 + 1500 + 216 = 6405,3 м3/сут

2. Обоснование выбора источника водоснабжения конструкции водозабора

2.1 Геоморфологическая и геоэкономическая характеристика участков заложения водозабора и объектов системы водозабора

Участок водозабора расположен в средней полосе европейской части России и приурочен к зоне равнинного рельефа, относительная разность высот в пределах данного участка не превышает 10 метров. Основными элементами рельефа являются овраги глубинами до 30-40 метров.

В экономическом плане местность освоена довольно хорошо, имеется развитая сеть дорог (грунтовых и с твердым покрытием), густая сеть инженерных коммуникаций (ЛЭП, системы прудов и др.).

Источников заражения подземных вод на территории заложения водозабора не выявлено.

Карта со схематичным указанием пространственной ориентации проектируемой системы водоснабжения, привязанная к топографическому плану, представлена в приложении 1.

2.2 Геолого-гидрогеологические условия участка недр, схемы области фильтрации и гидродинамических расчетов

Проектируемый водозабор будет расположен в районе пос. Титовка, на склоне долины реки Нежеголь.

В геологическом плане участок проектируемого водозабора представлен следующими геологическими подразделениями: турон-маастрихтские (K2t-m) мела с коэффициентом фильтрации k = 1 м/сут и мощностью 60 метров; сантонские (K2st) мергели с коэффициентом фильтрации k = 0,05 м/сут и мощностью более 40 метров.

В качестве эксплуатируемого водоносного горизонта выбран турон-маастрихтский водоносный горизонт с коэффициентом фильтрации k = 1 м/сут, мощность 60 м. напор под кровлей водоносного горизонта в районе проектируемого водозабора составляет 125 метров. Напор над кровлей в пределах изучаемой местности неоднороден и имеет угол падения на юго-запад.

Выбор данного водоносного горизонта мотивируется тем, что из представленных двух водоносных горизонтов на данном участке местности (турон-маастрихтский и горизонт грунтовых вод) лишь турон-маастрихтский горизонт может обеспечить необходимую потребность воде столь значительного по населению сельского поселения.

2.3 Расчет количества скважин и обоснование схемы водозаборной скважины

Наиболее удачным на мой взгляд будет линейная схема водозабора, так как водозабор проектируется на турон-маастрихтский водоносный горизонт, имеющий направление потока на юго-запад. Соответственно, водозабор проектируется вытянутым по склону террасы в направление юго-запада местности с целью перехвата наибольшего количества воды.

Обоснование количества скважин производится на основе их проектной производительности. Проектная производительность водозаборных скважин принимается на основе их расчетной водозахватной способности, которая определяется исходя из допустимой входной скорости фильтрации в фильтр и площади рабочей части фильтра:

где Vф — допустимая входная скорость фильтрации, м/сут; k — коэффициент фильтрации водоносного пласта, м/сут.

Площадь рабочей части фильтра определяется по формуле:

где Fф — площадь фильтра, м2; r0 и l — соответственно радиус и длина фильтра, м.

Qв = Vф·Fф = 130·?·r·l·,

где Qв — расчетная водозахватная способность водозаборной скважины, м3/сут.

В нашем случае, при значительном водопотреблении, принято решение о перекрытии всей толщи водоносного горизонта фильтром (30 метров). Радиус скважины равен 0,1 метра. Проектная производительность берется с понижающим коэффициентом Кп=0,5.

Учитывая все вышесказанное, водозахватная способность одной скважины будет составлять:

Qв = 130·3,14·0,1·30· = 1224,6 м3/сут

Проектная производительность Qп составит:

Qn = Kп·Qв= 0,5·1224,6 = 612,3 м3/сут

Для определения количества водозаборных скважин, для обеспечения потребностей в водопотреблении, используется следующая формула:

N = Qобщ/Qп = 6405,3/612,3 = 10

Таким образом, количество скважин будет равняться 10 плюс одна резервная, и того — 11.

Расстояние между скважинами составляет 200 метром, общая длина линейного водозабора составит 2,2 км. Водозаборные скважины проектируются на глубину 125 метров (в среднем).

2.4 Обоснование выбора расчетных формул. Гидродинамический расчет водозабора

Важнейшим условием безаварийной эксплуатации водозабора с сохранением качества воды является соблюдение условия, которое гласит, что фактическое понижение уровня подземных вод в центральной скважине водозабора не должно превышать допустимого понижения. Величина допустимого понижения определяется по формуле:

Sдоп = 0,5mпл = 0,5·60 = 30 м

Определим понижение в скважине, приняв расход переменным, по формуле:

где Q — производительность луча водозаборных скважин, м3/сут; R0 — радиус центральной скважины, м.

Таким образом, максимальное понижение в центральной скважине в процессе эксплуатации водозабора не будет превышать допустимого, то позволяет также подтвердить состоятельность выбранной схемы водозабора.

2.5 Конструкция водозаборных скважин

Водозаборные скважины проектируются глубиной 125 метров. Конечный диаметр скважин — 0,125 мм. Радиус фильтра — 0,1 метра. Скважины бурятся шнеками с твердосплавным лопастным буровым наконечником. Затем целесообразно перейти на колонковое бурение с промывкой. Высота проектируемого отстойника в скважине — 5 метров. В нашем случае будет использоваться сетчатый фильтр с гравийной обсыпкой на всю мощность водоносного пласта. Для перекрытия верхнего слоя, вмещающего в себя водоносный горизонт грунтовых вод, предусмотрена затрубная цементация зоны кондуктора.

Схема конструкции скважины представлена на рисунке 1.

Рис. 1. Схема конструкции скважины

2.6 Качественный состав подземных вод и мероприятия по его улучшению

Водоснабжение поселка будет организовано за счет использования подземных вод турон-маастрихтского водоносного горизонта, которые характеризуются высоким качеством, чем поверхностные воды и воды первого от поверхности водоносного горизонта. Данные о химическом составе подземных вод в пределах изученного месторождения, а также предельно-допустимые концентрации (ПДК) компонентов в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая воды. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» представлены в таблице 2:

Таблица 2. Результаты исследования проб воды в скважинах