Расчет водоснабжения населенного пункта

Расчет объемов и режимов водопотребления населенным пунктом. Определение расходов воды на хозяйственно-питьевые и промышленные нужды. Выбор системы водоснабжения. Режим работы оборудования сети и водоводов. Расчет магистральной трубопроводной сети.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	04.12.2015
Размер файла	230,9 K

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/

1. Расчет объемов и режимов водопотребления

1.1 Определение суточных расходов воды

1.1.1Хозяйственно-питьевое водопотребление воды

1.1.2 Водопотребление промышленным предприятием

1.1.3 Общие суточные расходы воды в городе

1.1.4 Определение общего расхода водопотребления населенным пунктом

1.2 Установление режимов водопотребления и определение расчетных часовых расходов

2. Выбор схемы системы водоснабжения и режима работы ее элементов

2.1 Выбор и обоснование схемы системы водоснабжения

2.2 Определение вместимости водонапорной башни и резервуаров чистой воды

3. Магистральная трубопроводная сеть

3.1 Трассировка магистральной водопроводной сети и водопроводов

3.2Начальное потокораспределение и назначение диаметров труб участков

4. Гидравлические расчеты сети и водоводов

4.1 Определение высоты водонапорной башни

5. Описание устройства и оборудования сети и водоводов

Список использованной литературы

Система водоснабжения представляет собой комплекс сооружений для обеспечения определенной (данной) группы потребителей (данного объекта) водой в требуемых количествах и требуемого качества. Кроме того, система водоснабжения должна обладать определенной степенью надежности, то есть обеспечивать снабжение потребителей водой без недопустимого снижения установленных показателей своей работы в отношении количества или качества подаваемой воды (перерывы или снижение подачи воды или ухудшение ее качества в недопустимых пределах).

· Обеспечивать хозяйственно-питьевые нужды человека — питьевая вода, приготовление пищи, стирка, уборка жилья, санитарно-гигиенические требования;

· Обеспечивать производственные нужды, которые включают расход промышленных предприятий, транспорта, сельского хозяйства;

· Обеспечить необходимый запас воды для пожаротушения.

Чтобы максимально качественно выполнять цели водоснабжения, производится большая предварительная работа, включающая инженерные изыскания:

· Выявление криогенной текстуры грунта;

· Отбор проб грунта и воды для специальных исследований.

Цели водоснабжения в холодных климатических зонах достигаются наиболее полно, когда в выборе источника воды учитываются:

· Гидрологические условия промерзания;

· Гидрогеологические условия монтажа водоснабжения;

· Использование подземных вод.

1. Расчет объемов и режимов водопотребления

1.1 Определение суточных расходов воды

1.1.1Хозяйственно — питьевое водопотребление воды

Доля хозяйственно — питьевых нужд общий расход воды на нужды населения будет пропорционально числу жителей в населенном пункте. Для определения общего расхода при этом необходимо знать расход на хозяйственно — питьевые нужды, приходящиеся на одного жителя, т.е. удельный расход.

Он слагается из расходов на самые различные нужды в зависимости от характера установленного санитарно — технического оборудования зданий, благоустройства населенного пункта, климатических условий.

Учитывая неравномерность суточного водопотребления населением города , выделяют характерные ( расчетные ) суточные расходы: среднесуточный ( средний за год), в сутки наибольшего водопотребления, в сутки наименьшего водопотребления.

Расчетную численность населения получают как произведение заданной плотности населения и полной населенного пункта, определяемой по генплану.

; где — удельное водопотребление, л/сут на 1 ж

где Р — плотность населения -210 чел/га , — площадь, га (352 га)

73 920 чел * 240= 17 740 800 м3/сут

Среднесуточный расход воды на хозяйственно — питьевые нужды населения определяют :

Расход воды в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления определяют

17740, 8 = 25830,60 м3/ сут,

где — коэффициент суточной неравномерности водопотребления

= 17740,80 * 0,5 = 5765,76 м3/сут,

Расчетные часовые расходы воды определяют :

— коэффициент учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и др.

водоснабжение расход трубопроводный

-коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте (по табл. 2, СНиП 2.04.02-84).

1.1.2 Водопотребление промышленным предприятием

Расход воды на хозяйственно — питьевые нужды рабочих для горячих цехов -10 л, а в остальных цехах 5 л на каждого работника в смену:

Хозяйственно — питьевые нужды рабочих и служащих в смену определяются:

где =5 л/см =10 л/см

Расход воды на пользование душем определяют, исходя из часового расхода воды на одну душевую сетку 500 л при продолжительности пользовании душем 45 минут после окончания смены

Расход воды на производственные нужды промышленных предприятий принимается на основании технологических расчетов, т.е. в зависимости от населенного оборудования или на единицу выпускаемой продукции, и задается в задании — 20 м3/час

1.1.3 Общие суточные расходы воды в городе

Технологические процессы предприятий требуют воду питьевого качества. Учитывая это, а также то, что устройство раздельных хозяйственно — питьевых, поливочных водопроводов экономически нецелесообразно, принимают объединенную систему водоснабжения, единую для всех потребителей.

В таком случае общие расчетные расходы воды определяют как сумму соответствующих суточных расходов потребителей

17740,80+(118,8+253,44+480)= 18593,04 л/с

1.1.4 Расход воды на пожаротушение

Расчетный расход воды на пожаротушение определяют с учетом нормативного расхода воды на один пожар и числа единовременных пожаров:

Число пожаров в населенном пункте: 2

Расход воды на тушение — 35 л/с

Длительность пожара — 10 мин

1.1.4 Определение общего расхода водопотребления населенным пунктом

1.2 Установление режимов водопотребления и определение расчетных часовых расходов

Водопотребление по часам суток неравномерное и определяется режимами расходования воды различными категориями потребителей

А) режим хозяйственно-питьевого водопотребления населением города характеризуется максимальным коэффициентом часовой неравномерности потребления воды

Где =1,2 — 1,4 — коэффициент учитывающий степень благоустройства зданий, режим работ предприятий и другие местные условия;

— коэффициент, учитывающий количество жителей в населенном пункте( по СНиП)

По вычисленному принимают типовой график водопотребления по часам суток;

Б) режим хозяйственно-питьевого водопотребления рабочих на промпредприятий определяют для каждой смены;

В) режим водопотребления воды для технологические нужды промпредприятия определяется технологическим процессом. Он задан равномерным в течение суток;

Г) общий режим водопотребления городом устанавливают путем сложения расходов воды всеми категориями потребителей в соответствующие часы суток.

2. Выбор схемы системы водоснабжения и режима работы ее элементов

Выбор схемы системы водоснабжения предполагает определение такой ее структуры, чтобы она в любой момент времени обеспечивала надежную и экономичную подачу потребителей необходимых расходов воды требуемого качества и под требуемым напором. Состав принятых элементов и сооружений системы в значительной мере определяет режим их работы.

2.1 Выбор и обоснование схемы системы водоснабжения

Система водоснабжения представляет собой комплекс сооружений для обеспечения определенного группы потребителей водой в требуемых количествах и требуемого качества, с необходимой степенью надежности.

Система водоснабжения населенных мест должна обеспечивать получение воды из природных источников, ее очистку и подачу к местам потребления.

Для выполнения этих задач служат следующие сооружения, обычно входящие в состав системы водоснабжения:

А) водозаборные сооружения ,

Б) насосные станции,

В) очистные сооружения,

Г) водоводы и запасные емкости,

Д) регулирующие и запасные емкости.

Так как вода на промпредприятиях может быть питьевого качества, что не препятствует технологическим процессам, то в данном курсовом проекте принята единая система хозяйственно-питьевого противопожарного водопровода. С расположением водонапорной башни в начале сети, в наиболее возвышенном пункте, также принята кольцевая водопроводная сеть.

2.2 Определение вместимости водонапорной башни и резервуаров чистой воды

Полная вместимость бака водонапорной башни складывается из регулирующей вместимости и вместимости для хранения неприкосновенного 10 минутного запаса воды для тушения одного наружного и одного внутреннего пожаров.

W = = 21+1256,89 = 1277,89 )

расход воды городом, %

подача воды насосами, м3

поступление воды в бак, м3

расход воды из бака, м3

остаток воды в баке к концу часа, м3

3. Магистральная трубопроводная сеть

3.1 Трассировка магистральной водопроводной сети и водопроводов

Для удовлетворения требований, предъявляемых к системам подачи и распределения воды, трассировка магистральных сетей и водопроводов должна осуществляться исходя из следующих рекомендаций:

1. Сеть должна достаточно равномерно распологаться на территории города с учетом возможности экономичного (кратчайшего) и надежного подключения к ней крупных потребителей воды(промпредприятий). Участки сети прокладываются по улицам и обеспечением двухстороннего подключения к ним крупных распределительных линий и домовых вводов. Протяженность чисто транзитных магистралей (проходящих через незастроенную и не подлежащую застройке территорию) и участков с односторонним отборам (застройка только с одной стороны) должна быть минимальна.

2. Вода от источника до потребителей должна транспортироваться кратчайшими путями с учетом естественных и искусственных препятствий и возможности производства работ с применением техники и механизмов при строительстве и эксплуатации.

3. Требование надежности (при аварии водовода или любого участка не должно превышать 30%, а напор во всех точках сети при этом должен быть менее 10 мм.вод.ст) обеспечиваются путем прокладки 2-х водоводов, и устройством кольцевой магистральной сети с организацией ремонтных участков.

4. Водонапорная башня размещается в самой высокой точке естественного рельефа на территории города или в его окрестностях. Тем самым обеспечивается минимальная высота ствола башни.

Трассировку водоводов и сети осуществляют в следующем порядке. Определяются основные направления движения воды от головных водопроводных сооружений к городу и по его территории к потребителям, после чего намечаются трассы водоводов и магистральной сети. Между магистралями (в их начале, середине и конце) предусматривают перемычки, в результате чего получается кольцевая сеть.

При нормальной работе сети магистрали служат как для подачи воды близлежащим потребителям, так и для транзита воды для потребителей, расположенных дальше. Перемычки при этом выполняют только первую функцию.

Для данной курсовой работы приняты схемы, где нет четкого различия между магистралями и перемычками. Все участки выполняют обе вышеуказанные функции как при нормальной работе, так и при авариях.

3.2 Начальное потокораспределение и назначение диаметров труб участков

При заданных конфигурации сети, длине ее линий, местах и величинах отборов воды из сети может быть намечено неограниченное число вариантов распределения расходов воды по ее участкам.

Очень важно, с точки зрения уменьшение объема вычислительных работ, выбрать такой вариант потокораспределения, который бы незначительно отличался от истинного потокораспределения, получаемого в результате увязки сети.

Назначение диаметров труб участков сети является также одним из наиболее ответственных моментов процесса проектирования. Именно от того, какие диаметры будут приняты, зависит фактическое потокораспределение, а задача состоит в том, чтобы при заданной конфигурации сети достичь максимальной надежности пр минимальных затратах.

Минимум затрат обеспечивают назначением экономически наивыгоднейших диаметров труб участков сети.

Диаметры перемычек, осуществляющих переброску транзитных расходов при авариях сети, назначаются конструктивно и равны диаметрам магистралей, следующих за данными перемычками.

4. Гидравлические расчеты сети и водоводов

Целью гидравлической увязки сети является установление истинного потокораспределения путем последовательной корректировки начального потокораспределения при соблюдении баланса расходов в узлах и определение соответствующих потерь напора на участках сети.

Расчет системы водоснабжения населенного пункта (стр. 1 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Федеральное государственное образовательное учреждение

«ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Задание и методические указания к контрольной работе №1

для студентов заочного и очно-заочного обучения по специальности

«Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство»

Методические указания предназначены для студентов специальности «Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство» заочного и очно-заочного обучения при выполнении контрольной работы №1 по курсу «Водоснабжение, водоотведение и охрана водных ресурсов.

Приведены исходные данные и рекомендации по расчету системы водоснабжения населенного пункта и объектов железнодорожной станции.

Указания разработаны кандидатами технических наук, доцентами и .

© Петербургский государственный университет путей сообщения, 2011.

I. ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ

Необходимо произвести расчет системы водоснабжения населенного пункта и принять наилучшую схему подачи воды.

Схема водоснабжения представлена на рис. 1.

Рис. 1. Схема водоснабжения населенного пункта: 1 – подача очищенной воды; 2 – резервуары чистой воды (РЧВ); 3 – насосная станция второго подъема (НС-II); 4 – магистральные водоводы; 5 – водонапорная башня (ВБ); 6 – кольцевая водопроводная сеть; 7 – промышленное предприятие (ПП); 8 – банно-прачечный комбинат (БПК).

В качестве источника водоснабжения используются поверхностные или подземные воды, удовлетворяющие хозяйственно-питьевым и производственным требованиям потребителей. Вода поверхностных источников подвергается обеззараживанию во всех случаях, а подземных – по указанию органов санитарно-эпидемиологической службы.

В настоящей работе рассчитывается только система подачи от насосной станции второго подъема (НС-II) до потребителей. Вода от насосной станции подается по напорным магистральным водоводам до кольцевых сетей населенного пункта, при этом в схему водоснабжения может быть включена водонапорная башня или принята безбашенная схема.

Основными потребителями воды в населенном пункте являются:

— полив проездов с твердым покрытием и зеленых насаждений в населенном пункте;

— банно-прачечный комбинат (БПК);

— промышленное предприятие (ПП) с холодными и горячими цехами.

Все необходимые исходные данные для проведения расчета представлены в индивидуальном задании, выдаваемом каждому студенту.

II. Содержание КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Контрольная работа включает выполнение следующих разделов:

— определение расчетных суточных расходов воды;

— определение расчетных секундных расходов воды;

— подготовка кольцевой водопроводной сети к гидравлическому расчету;

— гидравлический расчет кольцевой водопроводной сети в сутки максимального водопотребления;

— расчеты по водонапорной башне;

— выбор варианта подачи воды в систему водоснабжения населенного пункта;

— гидравлический расчет напорных магистральных водоводов и подбор насосов НС-II.

III. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ

Контрольная работа выполняется после изучения соответствующих разделов курса «Водоснабжение и водоотведение».

При выполнении контрольной работы рекомендуется использовать литературу [1, 2, 3].

Текстовая часть работы пишется ручкой на одной стороне листа формата А4 или выполняется на компьютере. Пояснения и расчеты должны быть краткими и четкими. Графическая часть выполняется карандашом.

1. Определение расчетных суточных расходов воды

Расчетные суточные расходы воды определяются исходя из количества потребителей воды в населенном пункте и норм водопотребления с использованием расчетных формул и нормативных данных [1, 2].

1.1. Суточные расходы воды на хозяйственно-питьевые

Средний суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения, м3/сут:

, (1)

где: qж – норма водопотребления на одного жителя, л/сут; принимается по заданию;

Nж – расчетное число жителей в населенном пункте, чел; принимается по заданию.

Максимальный суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения, м3/сут:

, (2)

где: – коэффициент суточной неравномерности водопотребления, учитывающий уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства зданий, изменение водопотребления по сезонам года и дням недели; согласно [1] принимается равным .

1.2. Суточный расход воды на поливку улиц и зеленых насаждений

В населенных пунктах часть воды расходуется на поливку улиц и зеленых насаждений. Продолжительность поливки территории принимается 6 часов (3 часа рано утром и 3 часа вечером).

Максимальный суточный расход воды на поливку улиц и зеленых насаждений составит, м3/сут:

, (3)

где: – норма расхода воды на поливку улиц и зеленых насаждений в расчете на одного жителя. Согласно [2] м3/сут на 1 жителя.

1.3. Суточный расход воды на нужды банно-прачечного комбината

Для определения суточного расхода воды на нужды банно-прачечного комбината (БПК) отдельно вычисляются расходы воды на нужды бани и прачечной.

Суточный расход воды баней составит, м3/сут:

, (4)

где: 5 – число мест в бане на помывку 1000 жителей за час;

– продолжительность работы бани в сутки; при двухсменной работе = 16 ч;

– норма расхода воды для бань; принимается, согласно [2], для мытья в душевых кабинах равной = 0,36 м3/сут на 1 посетителя.

Суточный расход воды прачечной составит, м3/сут:

, (5)

где: 100 – количество белья, подлежащего стирке в смену на 1000 жителей, кг;

– число смен работы прачечной в сутки; принимается = 2;

– норма расхода воды для прачечных; принимается, согласно [2], для механизированных прачечных равной = 0,075 м3/сут на 1 кг сухого белья.

Таким образом, суточный расход воды на нужды банно-прачечного комбината составит, м3/сут:

. (6)

1.4. Суточный расход воды на нужды промышленного предприятия

Суточный расход воды промпредприятием складывается из расхода воды на технологические, хозяйственно-питьевые и душевые нужды.

Суточный расход воды на технологические нужды промышленного предприятия (ПП), м3/сут:

, (7)

где: – число смен работы ПП в сутки, принимается по заданию;

– расход воды на технологические нужды ПП в смену, м3/см; принимается согласно заданию.

Суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды работащих на промышленном предприятии, м3/сут:

, (8)

где: – число работающих соответственно в холодных, горячих цехах и ИТР в смену, чел;

– норма расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды ПП в смену, л/см на 1 работающего; принимается согласно [2] равной:

— для холодных цехов – 25 л/см;

— для горячих цехов – 45 л/см;

— для ИТР – 25 л/см.

Суточный расход воды на душевые нужды промышленного предприятия (ПП), м3/сут:

, (9)

где: 0,375 – норма расхода воды в м3 на одну сетку в групповых душевых с учетом ее работы в течение 45 минут после каждой смены;

– количество душевых сеток в групповых душевых, шт.

Таким образом, суточный расход воды на нужды промпредприятия составит, м3/сут:

. (10)

1.5. Общий суточный расход воды на нужды населенного пункта

Максимальный суточный расход воды на нужды потребителей всего населенного пункта составит, м3/сут: