Проектирование водоотводящих сетей

канализац.doc

ПО ВОДООТВЕДЕНИЮ И ОЧИСТКЕ СТОЧНЫХ ВОД
ТЕМА: “ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДООТВОДЯЩИХ СЕТЕЙ”
ПРОИЗВОДСТВЕННО-БЫТОВАЯ ВОДООТВОДЯЩАЯ СЕТЬ
1 Обоснование и выбор системы и схемы водоотведения .5
2 Определение расходов воды ..5
2.1 Определение расходов от населенного пункта ..5
2.2 Определение расходов от коммунальных и общественных зданий .6
2.3 Определение расходов от промышленного предприятия .9
2.4 Определение расчетного расхода 10
2.5 Определение расчетных расходов на участках сети ..12
3 Гидравлический расчет водоотводящих сетей .13
4 Построение продольного профиля и конструирование
водоотводящей сети .16
ДОЖДЕВАЯ ВОДООТВОДЯЩАЯ СЕТЬ
1 Проектирование дождевой водоотводящей сети 17
2 Определение расчетных параметров 17
3 Гидравлический расчет дождевой водоотводящей сети 19
4 Построение продольного профиля и конструирование дождевой
водоотводящей сети ..19
ГЛАВНАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ (ГМС)
1 Определение расхода главной насосной станции ..22
2 Определение напора главной насосной станции 24
3 Подбор насосов и характеристика главной насосной станции .25
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 26
ПРИЛОЖЕНИЕ А - Выпуск дождевой водоотводящей сети
ПРИЛОЖЕНИЕ Б – Продольный профиль выпуска дождевой
водоотводящей сети . .
Район строительства – г. Хабаровск
Плотность населения – I район – 400 челга;
II район – 150 челга
Степень благоустройства - I район – ВКЦГВ
Промышленное предприятие – завод пластмасс
Объем выпускаемой продукции в сутки – 20
Объем выпускаемой продукции в наибольшую смену – 12
Общее количество работающих
Количество рабочих пользующихся душем – 20 %
Характеристика грунта – известняк
Средняя глубина залегания грунтовых вод – 9 м
Коммунальные и общественные здания:
бани количество мест на 1000 чел. – 3
прачечные кг белья в смену на 1000 чел. – 110
школы в % от числа жителей – 45
больницы количество коек на 1000 чел. – 13
гостиницы количество мест на 1000 чел. – 5
для грузовых автомобилей – 300
для легковых автомобилей – 1000
Характеристика микрорайонов бассейнов стока по роду поверхности в %:
кровли и асфальтобетонные покрытия дорог – 26
брусчатые мостовые – 12
щебеночные покрытия – 12
грунтовые поверхности – 12
булыжные мостовые – 8
В процессе жизнедеятельности человек использует значительное количество воды которая забирается из природных поверхностных или подземных источников. При использовании в быту и промышленности вода загрязняется в ней накапливаются вещества органического и минерального происхождения. При этом изменяются и ее физические свойства. Такую воду принято называть сточной водой.
Сточная вода является благоприятной средой для развития разнообразных микроорганизмов в том числе и патогенных являющихся возбудителями и распространителями инфекционных заболеваний. Загрязняя окружающую среду сточные воды одновременно создают условия для возникновения различных болезней у человека и эпидемий. Кроме того в сточных водах могут содержаться токсичные вещества способные вызвать отравление живых организмов и гибель растений. Поэтому сточные воды должны удалятся из населенных пунктов городов и промышленных предприятий. Перед сбросом в водоемы их следует подвергать очистке иначе поверхностные водоемы и подземные источники воды окажутся загрязненными и использование их для водоснабжения и хозяйственно – бытовых целей будет невозможно.
Комплекс инженерных сооружений и санитарных мероприятий предназначенных для сбора отвода за пределы обслуживаемых объектов очистки обеззараживания и обезвреживания загрязненных сточных вод и выпуска их в водоемы называется водоотводящей системой. Кроме того водоотводящие системы должны обеспечивать отвод и очистку дождевых вод.
По происхождению сточные воды могут быть бытовыми производственными и атмосферными.
Бытовые сточные воды образуются в жилых зданиях а также в бытовых помещениях промышленных зданий.
Производственные сточные воды образуются в процессе производства товарного продукта. К ним относятся отработавшие технологические растворы технологические и промывные воды шахтные и карьерные воды воды химводоочистки воды от мытья оборудования и производственных помещений.
Атмосферные сточные воды образуются в процессе выпадения дождей и таяния снега. Часто эти воды называют дождевыми или ливневыми так как в большинстве случаев максимальные (расчетные) расходы образуются в результате выпадения ливней (дождей).
ПРОИЗВОДСТВЕННО – БЫТОВАЯ ВОДООТВОДЯЩАЯ СЕТЬ
1 Обоснование выбор системы и схемы водоотведения
Проектируемая сеть самотечная поэтому необходимо учитывать возможности рельефа местности. Так как рельеф благоприятный то участки уличной сети могут иметь неограниченную длину. Для поворотных колодцев в плане трассы
Углы должны быть больше 90º.
Последовательность трассировки:
Определяем средний уклон местности
значит рельеф местности благоприятный.
Выбираем схему трассировки уличной сети.
Определяем направление площади стока для каждого микрорайона.
Проектируем уличную сеть – сборную и главный коллектор.
Итак система канализации полная раздельная – сточные воды отводятся по двум самостоятельным подземным трубопроводам по одному – производственные и хозяйственно – бытовые по другому – дождевые.
Так как рельеф местности благоприятный выбрана трассировка сети по пониженной стороне квартала.
Принята пересеченная схема канализации населенного пункта. Главный коллектор располагается вдоль реки в него попадают все сточные воды по нему подаются на насосную станцию и перекачиваются на очистные сооружения затем сбрасываются в реку.
2 Определение расходов воды
2.1 Определение расходов от населенного пункта
Определяем среднесуточные среднечасовые среднесекундные максимальносуточные максимальночасовые максимальносекундные расходы воды от населенного пункта по следующим формулам:
где Qсутср – среднесуточный расход от населенных пунктов;
Qчасср – среднечасовой расход от населенных пунктов;
Qсекср – среднесекундный расход от населенных пунктов;
N – число жителей чел;
n – удельное хозяйственно – питьевое водопотребление в населенном пункте на одного жителя лсут (n1 =250 n2=125);
Kgenmax– общий максимальный коэффициент неравномерности
P – плотность населения челга;
F – площадь района га
Результаты расчетов сводятся в таблицу 1.
2.2 Определение расходов от коммунальных и общественных зданий
Определяем пропускную способность коммунальных и общественных зданий m:
Бани прачечные больницы гостиницы
где N – число жителей по районам чел
B – количество коек мест на 1000 человек
А – процент от числа жителей
Все расчеты сводим в таблицу 2.
Определим расходы от коммунальных и общественных зданий:
Школы больницы гостиницы:
Бани прачечные гаражи
где Qсрсут – среднесуточный расход от населенных пунктов м3ч;
Qсрчас – среднечасовой расход от населенных пунктов м3ч;
Qсрсек – среднесекундный расход от населенных пунктов лс;
nсрсут nmaxчас – нормы водоотведения среднесуточные и максимально
Ксез – сезонный коэффициент (157)
Все расчеты сводим в таблицы 3 и 4.
Определение расходов от коммунальных и общественных зданий
( расходы входящие в норму водоотведения)
Определение расходов от гостиниц и гаражей
( расходы не входящие в норму водоотведения )
2.3 Определение расходов от промышленного предприятия
На промышленном предприятии расходы подразделяются на:
а) хозяйственно-питьевые;
а) Расход на хозяйственно-питьевые нужды
где Nх – количество людей работающих в холодных цехах в сутки;
Nг – количество людей работающих в горячих цехах в сутки;
nх – норма водоотведения на одного рабочего в смену (холодные цеха);
nг – норма водоотведения на одного рабочего в смену (горячие цеха);
t – время работы предприятия в сутки час
где 500 л – норма водоотведения на одну душевую сетку
Продолжительность пользования душем 45 минут в течение одного часа
где Nд – количество душевых сеток
Nдс –количество людей пользующихся душем
n - количество людей приходящихся на одну душевую сетку (15-3 чел)
в) Расход на промышленные нужды (технологический )
где М М’ – объем выпускаемой продукции в сутки в максимальную смену;
n – норма водоотведения на единицу выпускаемой продукции (по укрупненным нормам n =125 м3);
t – время работы предприятия в сутки час;
t’ - время работы предприятия в максим. смену час
Суммарный расход промышленного предприятия:
Qпп секmax = Qбыт сек max + Qдуш сек max + Qтехн сек max = 209 + 278 + 955 = 1442 лc
2.4 Определение расчетного расхода
Определим остаточную норму водоотведения
где n0 – остаточная норма водоотведения лсут на чел (только от жилой застройки);
n – норма водоотведения;
– суммарный расход по районам от бань школ прачечных и т. д. кроме гостиниц обл. больниц;
N – количество человек проживающих в районе.
Все расчеты сводим в таблицу 5.
С учетом остаточной нормы водоотведения определяем удельный расход:
где Р – плотность населения района;
коэффициент учитывающий что не вся застройка является жилой.
Определим расчетный расход:
Результаты расчетов сводятся в таблицу 6.
Определение расчетного расхода
2.5 Определение расчетных расходов на участках сети
Определение расчетных расходов на участках сети
3 Гидравлический расчет водоотводящих сетей
Гидравлический расчет водоотводящих сетей предполагает расчет следующих показателе: диаметра труб D наполнения труб HD скорости движения воды в трубе V и уклона проектируемого трубопровода iпр.тр.. Эти параметры по известному расходу подбираем по 4. Затем по схеме 1 рассчитываем отметки поверхности земли поверхности воды шелыги (верха трубы) лотка (низа трубы) глубину заложения в каждой точке. При расчете необходимо соблюдать минимальные уклоны которые обеспечивают незаиливающие скорости максимальные наполнения минимальные скорости. Сопряжение труб при разных диаметрах производят по шелыгам при одинаковых – по уровню воды. Расчеты сводим в таблицу 8.
Сеть по режиму – самотечная и работает не полным сечением с целью осуществления вентиляции. Для расчетов принято что расход на участках постоянен движение равномерное установившееся.
Определяем глубину заложения сетей:
Минимальная глубина заложения трубы от поверхности земли до лотка трубы
Hmin=hпр - (03 – 05) 07м + D
Hmin=1.9 – 03 = 16 м
где D – проектируемый диаметр трубы м;
hпр – глубина промерзания м;
3 – для диаметра 500 мм;
- для диаметра > 500 мм;
– глубина заложения трубы от поверхности земли до верха трубы.
Максимальная глубина заложения зависит от вида грунта (для глинистых грунтов до 10 м)
Глубина заложения для начальных точек сети
Hнач=Hmin + I·L·(Zдвор – Zул) + (D – d) м
где Zдвор Zул – отметки земли для колодца дворовой сети и начального колодца уличной сети;
I – уклон внутриквартальной сети (I0007);
L – длина внутриквартальной сети м;
D – диаметр трубопровода уличной сети (по гидравлическому расчету) м;
D – диаметр трубопровода внутриквартальной сети ( принимается 150 мм) м
так как Hнач(14) = 104 м Hmin = 16 м то Ннач(14) = Hmin = 16 м
так как Hнач(34) = 031 м Hmin = 16 м то Ннач(34) = Hmin = 16 м
По результатам гидравлического расчета сетей строим продольный профиль главного коллектора бытовой сети. Для этого в выбранном горизонтальном (равном масштабу генплана 1:10000) масштабе откладываем расчетные точки на данных расстояниях в вертикальном (1:100) масштабе откладываем отметки поверхности земли воды лотка и шелыги трубы.
Перед этим выбираем условный горизонт.
Для конструирования самотечной водоотводящей сети приняты трубы керамические раструбные ГОСТ 286-82 длиной 1-12 м выпускаемые диаметром 200250300350400450500550600 мм. Заделку стыковых соединений предполагается выполнять смоляным канатом а замок – из асфальтовой мастики ( асфальтовый стык).
А также бетонные ГОСТ 22000-86 выпускаемые диаметром 200400600800 10001200 мм. Герметизация стыковых соединений предусмотрена смоляным канатом или резиновыми кольцами а замок – из асбестоцемента или цементного раствора.
Трубы укладываются на естественное основание (грунт).
Из сточных вод движущихся по трубопроводам выделяются пары воды и газа – сероводород аммиак двуокись углерода метан. Из производственных сточных вод могут выделяются и иные газы. Смеси горючих газов с воздухом способны взрываться. Сероводород двуокись углерода и другие газы вызывают коррозию бетона. Все это обуславливает необходимость вентиляции водоотводящей сети. Вытяжная вентиляция сети осуществляется через неприкрытые люки колодцев и стояки зданий. Верх стояков выводится через чердачные помещения за пределы зданий. Для защиты бетона от агрессивных сточных вод можно принимать следующие меры: применять цементы не подвергающиеся коррозии покрывать бетонные поверхности изоляцией увеличивать плотность и водонепроницаемость стенок труб.
Смотровые колодцы по 1 на канализационных сетях всех систем надлежит предусматривать:
- в местах присоединений;
- в местах изменения направления уклонов и диаметров трубопроводов;
- на прямых участках на расстояниях в зависимости от диаметра труб:
0 мм – 35 м 200 –450 мм – 50 м 500 –600 мм –75 м 700 - 900 мм-100 м 1000- 1400 мм –150 м 1500-2000 мм-200 м свыше 2000 мм – 250 - 300 м.
Перепадные колодцы по 1 следует предусматривать:
- для уменьшения глубины заложения трубопроводов;
- во избежание превышения максимально допустимой скорости движения сточной воды или резкого изменения этой скорости;
- при пересечении с подземными сооружениями;
- при затопленных выпусках в последнем перед водоемом колодце.
1 Проектирование дождевой водоотводящей сети
Дождевая водоотводящая сеть служит для сбора и отвода дождевых вод которые затем поступают на очистные сооружения или сбрасываются непосредственно в реку.
Так как уклон местности благоприятный (i > 0.005) принята схема дождевой сети – открытая (в виде лотков). Дождевая сеть самотечная но работает полным сечением (HD=1).
Определим начальную глубину заложения дождевой сети:
Hнач д = Нд + i·l + (01 – 015) + (D – d)
где Нд – глубина заложения дождеприемника (1 м);
d – диаметр соединительной ветки (не менее 200);
D – диаметр дождевой сети (не менее 250).
2 Определение расчетных параметров
Расходы дождевых вод qr лс следует определять по методу предельных интенсивностей по формуле по 1:
А n – параметры определяемые далее;
F – расчетная площадь стока га;
tr – расчетная продолжительность дождя равная продолжительности протекания поверхности вод по поверхности и трубам до расчетного участка мин.
Расчетный расход дождевых вод для гидравлического расчета дождевых сетей qcal лс следует определять по формуле:
где – коэффициент учитывающий заполнение свободной емкости сети в момент возникновения напорного режима по 1 (065).
Параметры А и n надлежит определять по результатам обработки многолетних записей самопишущих дождемеров зарегистрированных в данном конкретном пункте. При отсутствии обработанных данных допускается параметр А определяется по формуле:
где q20 – интенсивность дождя лс на 1 га для данной местности продолжительностью 20 мин при Р=1 год;
n – показатель степени определяемый по 1;
mr – среднее количество дождей за год принимаемое по 1;
Р – период однократного превышения расчетной интенсивности дождя;
– показатель степени принимаемый по 1.
где а1 а2 аn – вид покрытия в %;
z1 z2 zn – коэффициент стока для конкретных покрытий по 1.
Расчетную продолжительность протекания дождевых вод по поверхности и трубам tr мин следует принимать по формуле:
tr = tcon + tcan + tр
где tcon – продолжительность протекания дождевых вод до уличного лотка или наличии дождеприемников в пределах квартала до уличного коллектора (время поверхностной концентрации)мин определяемая согласно п. 2.16;
tcan – то же по уличным лоткам до дождеприемника (при отсутствии их в пределах квартала);
tp – то же по трубам до рассчитываемого сечения.
Время поверхностной концентрации дождевого стока следует определять по расчету или принимать а населенных пунктах при отсутствии внутриквартальных закрытых дождевых сетей равным 5-10 мин или при наличии их равным 3-5 мин.
При расчете внутриквартальной канализационной сети время поверхностной концентрации надлежит принимать равным 2-3 мин.
Продолжительность протекания дождевых вод по уличным лоткам tcan мин следует определять по формуле:
vcan – расчетная скорость течения на участке мс.
Продолжительность протекания дождевых вод по трубам до рассчитываемого сечения tр мин следует определять по формуле:
vp – расчетная скорость течения на участке мс.
3 Гидравлический расчет дождевой водоотводящей сети
Гидравлический расчет производится для определения необходимых диаметров труб глубин их заложения Расчет производится методом подбора Вначале для каждого участка принимаем скорость V мс затем определяем расход qcal. Диаметр трубопровода подбирается по 4 при полном заполнении и с учетом того чтобы его пропускная способность и скорость отличались от расчетных расхода и скорости не более чем на +-10 %.
Начальная глубина заложения определяется по формуле:
Сопряжение труб производится по шелыгам. Определяем отметки поверхности воды лотка трубы шелыги трубы глубину заложения трубопровода.
Все расчеты сведены в таблицу 9.
4 Построение продольного профиля и конструирование дождевой водоотводящей сети
По результатам гидравлического расчета сетей строим продольный профиль выпуска дождевой сети. Для этого в выбранном горизонтальном (равном масштабу генплана 1:10000) масштабе откладываем расчетные точки на данных расстояниях в вертикальном (1:100) масштабе откладываем отметки поверхности земли воды лотка и шелыги трубы. Перед этим выбираем условный горизонт.
Принципы составления схем дождевой сети аналогичны принципам составления схем бытовой сети. Коллекторы и уличная сеть трассируются в соответствии с рельефом местности. При этом обеспечивается минимальное заглубление трубопроводов. Для сбора дождевых вод необходимо устройство дождеприемников. Дождеприемники по 1 следует предусматривать:
- на затяжных участках спусков (подъемов);
- на перекрестках и пешеходных переходах со стороны притока поверхностных вод;
- в пониженных местах в конце затяжных участков спусков;
- в пониженных местах при пилообразном профиле лотков улиц;
- в местах улиц дворовых и парковых территорий не имеющих стока поверхностных вод.
ГЛАВНАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ
1 Определение расхода главной насосной станции
Насосная станция служит для перекачки сточных вод на очистные сооружения. Расчетными расходами являются максимальный и минимальный часовые расходы. Они определяются двумя способами:
Если расход сточных вод от промышленного предприятия составляет меньше 45% от общего расхода то
Если расход сточных вод от промышленного предприятия составляет меньше 45% от общего расхода то составляется таблица суммарных расходов по часам суток из итоговой графы которой выделяется максимальный и минимальный часовые расходы.
Расход от населенного пункта Qср сут =179614 м3ч
Расход от промышленного предприятия Qср сут = 4605 м3ч
Хотя в данной работе расход сточных вод от промышленного предприятия составляет 12% от общего расхода тем не менее для определения расходов в учебных целях используем оба метода.
Qмакс час = Qср час ·Kgen макс = 74839·157+382+6044 = 123923 м3ч
Qмин час=Qср час·Kgen мин = 74839·057+382+6044 = 49084 м3ч
Расчеты по второму способу занесены в таблицу 10.
По таблице Qмакс = 119672 м3ч.
По 4 производим гидравлический расчет напорных водоводов на пропуск максимального расхода. Трубы принимаем железобетонные ГОСТ 22000-86.
Принимаем 2 напорных водовода. Рассчитываем при нормальном и аварийном режиме.
Нормальный режим работы
Тогда потери напора составят:
где 1 – длина напорных водоводов
При аварии на одном из водоводов другой должен пропустить 70% расчетного расхода.
2 Определение напора главной насосной станции
При нормальном режиме:
При аварийном режиме:
где Нгеом – геометрическая высота:
Нгеом = Zпк – Zон = 110 – 9636 = 1364 м
Zпк – отметка приемной камеры насосной станции
Zл – отметка лотка трубы на конечном участке перед насосной станцией
Zон – отметка оси насоса.
3 Подбор насосов и характеристики ГНС
Нав – Нр = 1939 – 1864 = 075 м 5 м значит насосы подбираем по нормальному режиму.
Определив производительность (q =42632 лс) и напор (Н =1864 м) ГНС по каталогам насосов подбираем насосы марки . Устанавливается 2 рабочих и два резервных насоса.
Насосная станция служит для перекачки сточных вод на очистные сооружения которые располагаются в непосредственной близости к водоему. Насосные станции целесообразно располагать в наиболее низких местах на профилях коллекторов при этом глубина подземной части ГНС будет минимальной. В данном проекте ГНС находится в конце главного коллектора. ГНС по 1 располагают на расстоянии не менее 20 м от жилых домов и пищевых предприятий при пропускной способности до 50 тыс. м3сут и не менее 30 м при большей пропускной способности. По периметру территории ГНС необходимо предусматривать защитные зеленые насаждения шириной не менее 10 м. ГНС должна находится на незатопляемой территории. Перед насосными станциями целесообразно предусматривать аварийные выпуски использование которых возможно лишь в чрезвычайных ситуациях Наличие аварийных выпусков позволяет значительно уменьшить последствия прекращения работы насосной станции (затопление территорий города и поступление сточных вод в водоемы).
Принята насосная станция шахтного типа. Насосные агрегаты и другое оборудование следует размещать таким образом чтобы к ним был удобный подход для обслуживания. Целесообразна однорядовая схема расположения насосных агрегатов с установкой их перпендикулярно стене отделяющей машинный зал от приемного резервуара. Подземная часть ГНС выполняется из бетона или железобетона а наземная – из кирпича. Глубина заложения напорных водоводов равна минимальной глубине заложения (15 м).
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
СНиП 2.04.03-85 “Канализация наружные сети и сооружения”
Калицун В. И. “Водоотводящие сети системы и сооружения”
Лукиных Н.А. Лукиных А.А. “Таблицы для гидравлического расчета
канализационных сетей”
Федоров Н.Ф. Волков Л.Е. “Таблицы для гидравлического расчета
Яковлев С.В. “Канализация”
Справочник проектировщика “Канализация населенных мест и
промышленных предприятий” под ред. Самохина
Шевелев Р.А. “Таблицы для гидравлического расчета стальных чугунных асбестоцементных пластмассовых и стеклянных водопроводных труб”

Курсов-Канализац.dwg

Водозаборный колодец
Распределительная камера
Подводящий трубопровод
Мусороулавливающая решетка
Распределительный лоток
Приемник маслонефтепродуктов
Емкость для отстаивания
Комплексное использование
СХЕМА ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОГО БАЛАНСА ПРОМУЗЛА
ВОДООТВОДЯЩИЕ СЕТИ ГОРОДА 1:10000
Главная насосная станция
Напорная водоотводящая сеть
Выпуск очищенных городских вод в водоток
Микрорайон населенного пункта
Очистные городские сооружения
Промышленное предприятие
Сточные и продувочные воды
Безвозвратно потребляемая вода
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ЭКСПЛИКАЦИЯ СООРУЖЕНИЯ
СХЕМА СБРОСА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ И ГОРОДСКИХ СТОЧНЫХ ВОД
Очистные сооружения дождевых вод
Комплексное использование водных ресурсов
очистное сооружение закрытого типа
схема сброса пром. вод
ДВУХСЕКЦИОННОЕ ОЧИСТНОЕ СООРУЖЕНИЕ ЗАКРЫТОГО ТИПА 1 : 250
- Площадь микрорайона
Продольный разрез 2 - 2