Водоснабжение микрорайона Западный города Гулькевичи

Готовый диплом.doc

Пояснительная записка 120с. 13 рисунков 26 таблиц.
В нем указаны местные условия влияющие на производство работ приняты конструктивные решения последовательность строительства производится гидравлический расчет трубопровода расчет насосной станции экономической эффективности проектируемых мероприятий.
Водоснабжение трубопровод расход напор насосная станция резервуар скважина.
Данный дипломный проект содержит характеристику проектирования системы водоснабжения микрорайона «Западный» города Гулькевичи Гулькевичского района Краснодарского края. Потребность в материальных ресурсах и кадрах также приведена.
Современные системы сельскохозяйственного водоснабжения представляют собой сложные инженерные сооружения и устройства обеспечивающие подачу воды потребителям.
Высокий уровень благоустройства сельских населенных пунктов сельскохозяйственных комплексов а также рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов в значительной степени определяются правильностью расчета систем водоснабжения. Оптимальное решение задач по сельскохозяйственному водоснабжению должно обеспечиваться базой нормативных материалов и рекомендациями по расчету как отдельных сооружений так и систем в целом.
Для нужд современных городов промышленных хозяйств и предприятий необходимо огромное количество воды строго соответствующей по своему качеству требованиям ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая» или технологии производств. Для решения этой важной народнохозяйственной задачи требуется тщательный выбор источников водоснабжения строительство очистных сооружений. Важной водохозяйственной задачей является провидение широких комплексных мероприятий по защите от загрязнения почвы воздуха и воды по оздоровлению рек и целых бассейнов.
Снабжение доброкачественной водой различного рода потребителей является одной из главных задач систем водоснабжения.
Неуклонные преобразования в структуре сельского хозяйства осуществляет значительное увеличение потребности в воде особенно в сельском хозяйстве. Для обеспечения поливов растений водой должно быть построено большое количество шахтных и трубчатых колодцев (водозаборных скважин).
В предприятиях сельскохозяйственного производства для нужд водоснабжения предусматривается установка большого количества насосов труб арматуры и прочего оборудования.
При механическом водоподъеме стоимость одного кубического метра воды снижается по сравнению со стоимостью доставки ее автоцистернами в пятьдесят раз. При проектировании и строительстве водопроводов большое внимание уделяется вопросам улучшения качества строительства и повышению надежности систем. Это достигается в результате повышения производительности труда широкого внедрения комплексной механизации использования сборных железобетонных конструкций асбестоцементных и пластмассовых труб взамен металлических.
Рентабельность сельскохозяйственного производства во многих зависит от правильного использования водных ресурсов страны рационального применения капитальных вложений и эффективного внедрения в практику последних достижений науки и техники.
ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РЕГИОНА
1 Место расположения объекта водоснабжения
Город Гулькевичи находится в восточной части Краснодарского края с географическими координатами центра-41о21’ С.Ш. и 40о42’ В.Д. в районе степной равнины. Абсолютные отметки рельефа варьируют от 80м до 120м с понижением его к реке Кубань. В орографическом отношении город расположен на левом ее берегу. Он является административным центром Гулькевичского района. Через город Гулькевичи проходит железная дорога связывающая центральную часть России Кавказ и Закавказье. В 40 км. западнее города Гулькевичи проходит автомобильная дорога Ростов-Баку. В экономическом отношении район – сельскохозяйственный основную роль играет овощеводство и зерновое хозяйство а также плодоводство. В районе широко развито выращивание крупного рогатого скота и свиноводство.
В данном дипломном проекте я проектирую систему водоснабжения микрорайона “Западный” города Гулькевичи. Микрорайон “Западный” расположен в западной части города Гулькевичи. Абсолютные отметки рельефа варьируют от 85 м до 105 м с понижением его к реке Самойлова балка. Район расположен на правом берегу р.Самойлова балка. Скорость течения реки в пределах района составляет 01-02 мс ширина русла достигает 55 м максимальная глубина фарватера - 10 м уклон потока - 00001. Питание реки происходит за счет атмосферных осадков (60% от общего питания) таяния ледников(до 20%) и разгрузки грунтового потока (20-30%).
В микрорайоне “Западный” проживает около 5070 человек. На территории микрорайона располагаются следующие предприятия: школа поликлиника детский сад-ясли общественно-торговый центр. Северо-западнее от микрорайона находится сх “Оранжерейный”.
2 Климатические условия
По климатическому районированию Краснодарского края город попадает в центральную влажную провинцию. Климат отличается весьма неустойчивой зимой холодной продолжительной весной сухой и теплой осенью и умеренно жарким летом. Среднегодовая температура 102-115оС. Максимальная среднемесячная температура воздуха приходится на июнь-август месяцы и в многолетнем разрезе составляет 25-49ºС. Заморозки начинаются во второй половине октября-первой половине ноября. Зима обычно мягкая с осадками смешенного характера и восточными северо-восточными ветрами. Продолжительность зимнего периода 50-60 дней. Весна длительная прохладная осень обычно сухая. Продолжительность летнего периода колеблется от 185 до 191 дней. Среднегодовое количество осадков колеблется от 420 до 810 мм. в среднем составляет 615 мм. Сведения о распределении среднемесячных температур и осадков за период 1996-2000 годы. Приведены в таблице №1 и №2. На территории участка выпадение снега начинается со второй половины декабря таяние его происходит в течении марта месяца. Характерной особенностью снежного покрова является его неустойчивость. Толщина снежного покрова колеблется в среднем от 5-6 см до 35 см. Среднемноголетняя глубина промерзания почв составляет 27 см максимальная -41 см минимальная -8см.
Среднемесячные осадки
Таблица 1.1 – Распределение атмосферных осадков (мм) по месяцам
Таблица 1.2 – Распределение среднемесячных температур воздуха ºС
Среднемесячная температура
Таблица 1.3 - Средняя скорость ветра по направлениям
Наименование объекта
Повторяемость направлений ветра (числитель) % средняя скорость ветра по направлениям (знаменатель) мс повторяемость штилей % максимальная и минимальная скорость ветра мс.
Максимальная из средних скоростей по румбам за январь
Минимальная из средних скоростей по румбам за июль
Рисунок 1.1 – Роза ветров
3 Краткая характеристика геолого-гидрологических условий Гулькевичского участка Азово-Кубанского артезианского бассейна пресных подземных вод
В настоящем разделе характеристика геолого-гидрологических условий Гулькевичского участка пресных подземных вод приводится по данным ранее проведенных исследований.
В разделе дается характеристика геолого-гидрологических условий бассейна в единой стратиграфической увязки всей толщи в пределах Азово-Кубанского артезианского бассейна. В данной работе произведен подсчет эксплуатационных запасов подземных вод. По г.Гулькевичи запасы оценены в количестве 4215м3сут.
На Гулькевичском участке пресных подземных вод выделены (расчленены) отложения следующих возрастов: верхнего сармата мэотиса понта киммерия куяльника верхнего плиоцена.
Территория Гулькевичского участка пресных подземных вод расположена на погружении юго-восточного крыла Азово-Кубанской впадины в геологическом строении которой принимают участие четвертичные плиоценовые миоценовые палеогеновые и верхнемеловые отложения. Практический интерес для целей водоснабжения имеют подземные воды верхне-сарматских и более молодых по возрасту отложений. В связи с этим характеристика более древних по возрасту отложений не приводится.
4 Гидрогеологические условия участка
В гидрогеологическом отношении Гулькевичский участок пресных подземных вод расположен в Восточно-Кубанском предгорном прогибе Азово-Кубанского артезианского бассейна на его восточном и юго-восточном крыле.
С целью эффективного решения поставленных задач и учитывая сложившуюся совместную эксплуатацию нескольких водоносных комплексов преобладающим количеством водозаборных скважин на Гулькевичском участке приуроченность к отдельным литологостратиграфическим образованием условиям формирования циркуляции и режима подземных вод наличию гидравлической связи между отдельными водоносными горизонтами (комплексами) и поверхностными водами гидрогеологические условия ниже характеризуются объединено по верхнемиоцен-нижнеплоценовому среднеплиоценовому верхнеплиоценовому и четвертичному водоносным комплексам со следующим разделением:
a)Водоносный комплекс четвертичных аллювиальных аллювиально-делювиальных отложений (al aldQII-IV).
b)Водоносный комплекс верхнее-среднеплиоценовых отложений (N22+3).
c)Водоносный комплекс нижнеплиоценовых и верхнемиоценовых отложений (N21pn-N13S3).
Наиболее полно на участке изучены водоносные комплексы нижнеплиоцено-верхнемиоценовых и верхне-среднеплиоценовых отложений. Эти комплексы являются основными на которых базируется существующее водоснабжение г.Гулькевичи и прилегающих к нему населенных пунктов.
Водоносный горизонт четвертичных отложений ввиду малой водообильности и низкого качества вод на территории участка специально не изучались и не могут служить источником централизованного водоснабжения.
5 Характеристика современных условий эксплуатации Гулькевичского участка пресных подземных вод
Эксплуатация пресных подземных вод Гулькевичского участка началась в 1954 году с целью водоснабжения населенных пунктов и промышленных предприятий до этого водоснабжение их осуществлялось в основном за счет поверхностных и грунтовых вод четвертичных отложений эксплуатируемых с помощью колодцев.
В настоящее время для хозпитьевого водоснабжения населенных пунктов и промышленных предприятий используются напорные воды верхнее-среднеплиоценового и нижнеплиоцен-верхнемиоценового водоносных комплексов. Эксплуатация их осуществляется многофильтровыми водозаборными скважинами с сетчатыми фильтрами установленными в наиболее водообильных прослоях песчано-глинистой толщи данных водоносных комплексов.
В настоящее время подземные воды Гулькевичского участка эксплуатируются 100 скважинами принадлежащим 19 организациям.
Большинство водозаборов участка являются групповыми с неупорядоченной системой расположения скважин и эксплуатируются в настоящее время преимущественно погружными насосами и реже эрлифными установками. Многие водозаборные сооружения в первые годы (5-10лет) после их сооружения эксплуатировались при самоизливе а излишек воды сбрасывался в поверхностные водотоки. Водозаборные скважины расположенные в г. Гулькевичи эксплуатировались принудительно.
Преоблодающее количество водозаборных сооружений в санитарном отношении находятся в удовлетворительном состоянии вокруг скважин имеются огражденные зоны строгого санитарного режима устья скважин закрыты и сооружены приустьевые отмоски. Необходимо отметить что на территориях второго третьего поясов санитарной охраны имеется множество источников загрязнения в виде животноводческих ферм складов ядохимикатов и удобрений поля орошения и др.
К настоящему времени общий водоотбор всеми водозаборными сооружениями (100 скв) Гулькевического участка составляет 27.2 тыс.м3сут и используется для водоснабжения населения и предприятий.
По химическому составу извлекаемые подземные воды верхне-среднеплиценовых отложений – хлоридные магниевые. Кальциево-магниевые и натриево-кальциевые с общей жесткостью до 9.5мг-экв и сухим остатком 0.6-0.9гл а нижнеплиоцен-верхнемиоценовых отложений – гидрокарбонатные натриевые с сухим остатком 0.4 – 0.5 гл и общей жесткостью 2.5-3.5 мг-экв. За весь период эксплуатации составляющий 44года ухудшения качества добываемой подземной воды не отмечено.
За указанный период эксплуатации произошли некоторые изменения в структуре естественного потока напорных подземных вод эксплуатируемых водоносных комплексов. Особых изменений в структуре потока верхне-среднеплиоценового водоносного комплекса за данный период эксплуатации не произошло из-за небольшого водоотбора и рассредоточенности водозаборных сооружений. Некоторые изменения потока на северо-северо-западе участка вызваны эксплуатацией поземных вод верхне-среднеплиоценового водоносного комплекса водозаборами г. Гулькевичи.
В структуре потока подземных вод нижне-плиоцен-верхнемиоценового водоносного комплекса к 1972 году произошли заметные изменения которые выразились в образовании депрессионной воронки размером 1.4 на 3.5км.
К настоящему времени отмеченные структурные изменения в потоке подземных вод проявились несомненно более отчетливо (по сравнению 1972г) на значительно большей площади Гулькевичского участка.
Отсутствие постоянно поступающей отчетности по учету водоотбора уровенному режиму изменению химического состава обновления фонда скважин и ликвидации старых не позволяет оценить в полной мере произошедшие к настоящему времени изменения в гидрогеологических условиях водоносных комплексов участка. Отсутствие этих данных не дает возможность оценить возможность удовлетворения перспективной водопотребности и оперативного решения вопросов управления эксплуатацией подземных вод участка их охраны от загрязнения и истощения а также другие важные вопросы.
6 Характеристика существующей сети наблюдательных скважин и ведения мониторинга подземных вод на Гулькевичском
Постоянно действующая специально наблюдательная сеть на территории Гулькевичского участка пресных подземных вод отсутсвует.
В непосредственной близости (в 6-11 км) от участка имеется 6 наблюдательных скважин ГК «Кубаньгеология» по которым проводятся регулярные наблюдения за уровнем и химическим составом подземных вод. Эти скважины были пробурены в 1970 году Краснодарской гидрогеологической партией с целью получения необходимой информации для производства подсчета эксплуатационных запасов пресных подземных вод данного участка.
По всем этим скважинам в 1970-1971 г.г. проводились наблюдения за уровенным режимом и химическим состоянием подземных вод. Результаты этих наблюдений в сочетании с регулярной отчетностью по учету водоотбора водозаборами Кропотинского и Гулькевичского участков явились основным исходным материалом по определению гидрогеологических параметров эксплуатируемых водоносных комплексов и подсчету эксплуатационных запасов Кропотинского участка. После утверждения запасов пресных подземных вод наблюдения по всем режимным скважинам продолжаются регулярно по сегодняшний день.
В настоящее время на территории Гулькевичского участка находится только одна наблюдательная скважина по которой до настоящего момента продолжаются режимные наблюдения на нижнеплиоцен-верхнемиоценовый водоносный комплекс и должны продолжаться в будущем по разрабатываемому проекту. По своей технической конструкции (интервалы установки фильтров) скважина соответствует интервалам каптажа большинства эксплуатационных водозаборных скважин муниципального предприятия меж отраслевого жилищно-коммунального хозяйства (МПМОЖКХ) расположенным вдоль железной дороги. На ведение наблюдений только по одной этой скважине не достаточно для решения задач мониторинга подземных вод МПМОЖКХ.
На других водозаборах участка специальные наблюдательные скважины оборудованные для замера уровней отсутствуют.
Характеристики гидрогеологических условий существующей системы эксплуатации а так же проводимые в настоящее время (в сочетании с ранее проводившимися) наблюдения за уровнем химизмом и водоотбором позволяют целенаправленно обосновать систему размещения наблюдательной сети и ведения мониторинга подземных вод как в целом на Гулькевичском участке так и на отдельных водозаборах.
В процессе ведения мониторинга подземных вод предусматривается ежесуточный учет водоотбора.
РАСЧЕТ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ
Вода в населенных пунктах расходуется: населением для индивидуальных нужд коммунально-бытовыми учреждениями промышленными предприятиями расположенными на территории населенного пункта на полив и обслуживание растении и содержание различных машин и механизмов.
Всех потребителей проживающих в сельском населенном пункте можно сгруппировать в три сектора:
- коммунальный (население проживающее в домах различной степени благоустройства; школы; больницы; бани; полив растений и цветков;);
- животноводческий (молочно и свинотоварные фермы птицефермы и пр.);
- производственный (предприятия по переработке сельскохозяйственной продукции гаражи мастерские и пр.).
Под расчетом водопотребления следует понимать определение количества воды необходимой для нужд всех водопотребителей объекта водоснабжения. Для решения этой задачи необходимо установить состав и количество водопотребителей на конец расчетного периода и определить для каждой группы водопотребителей среднесуточную норму водопотребления.
Состав и количество водопотребителей берут или в статистических организациях или непосредственно в администрации населенного пункта.
Среднесуточная норма водопотребления всех групп водопотребителей определяется по СНиПам.
1 Определение суточных расходов
Данные по составу и количеству водопотребителей а также выбранные нормы водопотребления заносим в таблицу 2.1.
Среднесуточные расходы воды каждой группы водопотребителей определяем по формуле
n – количество водопотребителей на конец расчетного периода;
qср.i – среднесуточная норма водопотребления лсут.
Таблица 2.1 – Определение среднесуточных расходов
Наименование групп водопотребителей
Количество водопотребителей
Среднесуточная норма водопотребления
Среднесуточный расход
Жилищно-коммунальный сектор
Население проживающее в благоустроенных домах
Общественноторговый центр
Сельскохозяйственный сектор
Производственный сектор
Мойка и заправка легковых автомобилей
Среднесуточный расход каждого сектора определяется как сумма среднесуточных расходов всех групп водопотребителей входящих в него. Таким образом исходя из таблицы 3 определяем среднесуточные расходы:
- коммунального сектора – Qср.сут.к. м3сут.
Qср.сут.к=18141 м3сут.
-схозяйственный сектор - Qср.сут.сх м3сут.
Qср.сут.сх=5248 м3сут.
- производственного сектора – Qср.сут.пр. м3сут.
Qср.сут.пр=45 м3сут.
Среднесуточный расход микрорайона определяется как сумма среднесуточных расходов секторов.
Для того чтобы система водоснабжения надежно обеспечивала потребителей водой в любое время года ее рассчитывают по максимальному суточному расходу – Qmax сут.. Отклонение максимального суточного расхода от среднесуточного учитывает коэффициент суточной неравномерности Kсут. который показывает во сколько раз максимальный суточный расход превышает среднесуточный. Коэффициенты суточной неравномерности приводятся в нормах проектирования. Для населенных пунктов в пределах Российской Федерации их принимают:
- для коммунального сектора Ксут=13;
- для животноводческого сектора Ксут.=13;
- для производственного сектора Ксут.=11.
Исходя из вышеизложенного определяются максимальные суточные расходы секторов и всего населенного пункта:
2 Определение секундных расходов
Для того чтобы правильно рассчитать параметры основных элементов системы водоснабжения нужно с достаточной точностью определить максимальные секундные расходы секторов всего населенного пункта и отдельных объектов водоснабжения. С этой целью определяем максимальный часовой расход и затем разделив его на количество секунд в часе вычисляем максимальный секундный расход qmax с. Часовые колебания водопотребления в течении суток весьма значительны. Среднечасовой расход определяем
Отклонение его от максимального часового учитывает коэффициент часовой неравномерности Кчас который показывает во сколько раз максимальный часовой расход превышает среднечасовой. Тогда максимальный часовой расход определяем
а максимальный секундный расход определяем по следующей зависимости
Однако определение или выбор Кчас связаны с определенными трудностями а его величина может лежать в достаточно широком диапазоне. Поэтому на практике максимальный секундный расход с необратимой точностью определяем с помощью типовой таблицы распределения воды по часам суток.
Для проведения расчетов мы берем типовую таблицу 2.2. В колонках 2 4 и 6 этой таблицы показано типовое распределение воды по часам суток в процентах от собственного расхода в коммунальном сельскохозяйственном и производственном секторах.
Для того чтобы определить максимальные секундные расходы секторов и всего микрорайона необходимо пересчитать эту таблицу для конкретного населенного пункта. Для этого рассчитываем коэффициенты секторов к сх и пр. которые показывают какую часть составляет расход сектора от расхода всего микрорайона.
Из формул следует что
Таблица 2.2 – Типовая таблица распределения воды по часам суток в хозяйстве
Схозяйственный сектор
Суммарная ордината часового водопотребления
Ордината интегральной кривой
в % от собственного расхода
в % от общего расхода
После определения коэффициентов производим проверку исходя из условия что сумма
74+0224+00016=099961.
Далее находим максимальный секундный расход микрорайона в целом и соответствующие ему расходы по секторам.
Pc – максимальное значение суммарной ординаты часового водопотребления в %;
Pк Рсх Рпр – значения ординат соответствующих секторов взятые в процентах от общего расхода и лежащие на одной горизонтали с Рс.
После проведения расчетов производим проверку максимальных секундных расходов из условия
На основании таблицы 2.2 строим суточный график водопотребления каждого сектора и всего микрорайона.
Рисунок 2.1 – Суточный график водопотребления
Далее определяем максимальных секундных расходов крупных водопотребителей входящих в населенный пункт (детский сад школа поликлиника общественно-торговый центр).
Максимальный секундный расход для детского сада можно определить
n – количество детей чел.;
qср. – среднесуточная норма водопотребления (на одного ребенка в смену) лсут.;
Ксут. – коэффициент суточной неравномерности – 13;
Кчас. – коэффициент часовой неравномерности (определяем по данным таблицы 4. Максимальное значение ординаты колонки 2 делим на среднее значение – 417);
Т – время работы детского сада (принимаем 12 часов в сутки).
Максимальный секундный расход для школы определяем
Максимальный секундный расход для поликлиники определяем
Максимальный секундный расход для торгового центра определяем
ВЫБОР ИСТОЧНИКА И СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
1 Возможные схемы водоснабжения
Водоснабжение микрорайона «Западный» города Гулькевичи можно осуществлять по двум схемам.
- лучевой водозабор с забором подрусловых вод(река Самойлова балка);
- насосная станция 1- го подъема;
Эта схема основана на использовании данных о качестве воды из реки Самойлова балка.
- водозаборные скважины – 2 скважины;
- станция фторирования.
Эта схема основана на использовании подземной воды которую следует фторировать.
Представленные для сравнения схемы отличаются типом водозабора насосной станцией 1- го подъема водоочистными сооружениями.
Остальные сооружения – резервуар чистой воды и разводящая сеть с арматурой идентичны.
2 Выбор источника и системы водоснабжения
Выбор источника водоснабжения
При определении принципиальной схемы водоснабжения необходимо выбрать источник водоснабжения удовлетворяющий потребности в воде объекта водоснабжения как по количеству так и по качеству воды. При водоснабжении населенных пунктов можно использовать подземные и поверхностные воды а также воды местного стока.
Использование поверхностных вод и вод местного стока для целей водоснабжения нежелательно ввиду ненадежности их в бактериальном и химическом отношении.
Для хозяйственно – питьевого водоснабжения следует отдавать предпочтение пригодным по дебиту и качеству водам подземных источников. При этом в большинстве случаев удается обойтись без очистки воды что ведет к снижению эксплуатационных и строительных затрат. При использовании подземных вод для целей водоснабжения широко применяются трубчатые колодцы (скважины) дающие возможность получения высококачественной воды с больших и малых глубин.
Для обеспечения потребности в воде хозяйственно – питьевого качества дипломным проектом предусмотрено бурение водозаборной скважины.
Площадка головных сооружений выбрана в западной части города Гулькевичи свободной от застройки и расположенной по отношению к жилой зоне по направлению движения подземных вод. Место расположения скважины согласовывается с органами коммунального и водного хозяйства.
Использование подземной воды для целей хозяйственно – питьевого водоснабжения согласовывается с органами санитарно – эпидемиологической службы.
Выбор системы водоснабжения.
Механизированное обеспечение водой потребителей осуществляется с помощью сооружений которые служат для добычи воды ее транспортирования очистки хранения и распределения.
Комплекс этих сооружений выбирается в зависимости от ряда факторов: водоисточника рельефа местности характера водопотребителей и представляет собой систему водоснабжения.
Указанный комплекс в зависимости от приведенных факторов может располагаться в определенной последовательности и называться в этом случае – системой водоснабжения. Применительно к нашим условиям принимаем систему состоящую из:
- водозаборное сооружение;
- сооружение для улучшения качества воды;
- насосная станция II-го подъема;
Стоимость строительства ценах 2001 года
Индексы пересчета в цены 2-го квартала 2007 года
Стоимость строительства объекта в ценах 2-го квартала 2007года
Оборудование тыс. руб
По стоимости строительства мы видим что дешевым является строительство лучевого водозабора но вода плохого качества а по данным паспорта скважины вода там подходит по ГОСТу. Следует что экономически выгодно будет забирать воду из скважины.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДОЗАБОРНОЙ СКВАЖИНЫ
1 Геологическое и гидрологическое обоснование источника водоснабжения
Проект бурения одиночной разведочно-эксплуатационной скважины обосновывается на анализе конкретной территории и составляется только для данной скважины. Одним из самых сложных элементов проекта водозаборной скважины является обоснование ее конструкции. При этом необходимо учитывать особенности геологического разреза глубины залегания водоносных горизонтов их удельный дебит потребный и расчетный дебиты расчетный динамический уровень тип и конструкция водоприемной части тип водоприемника и способ бурения водозаборной скважины.
Вода из скважины соответствует ГОСТ 28-74-82 «Вода питьевая» содержание ингредиентов добываемой воды приведено в таблице 4.1
Таблица 4.1 – Физический и химико-бактериологический состав воды
Органолептические показатели воды:
Температура в момент взятия пробы °С
Запах при 20°С качественно и в баллах ГОСТ 3351-74
Запах при 60°С качественно и в баллах ГОСТ 3351-74
Привкус при 20°С качественно и в баллах ГОСТ 3351-74
Цветность в градусах ГОСТ 3351-74
Мутность мгдм³ ГОСТ 3351-74
Показатели химического состава воды:
Водородный показатель (рН) измеряется на рН-метре
Железо (Fe) мгдм³ ГОСТ 4011-72
Марганец (Mn) мгдм³ ГОСТ 4974-72
Медь (Cu) мгдм³ ГОСТ 4388-72
Мышьяк (As) мгдм³ ГОСТ 4152-81
Нитраты (NO) мгдм³ ГОСТ 18826-73
Общая жесткость мгЭквдм³ ГОСТ 4151-72
Окисляемость перманганатная мг эквдм³
Свинец (Pb) мгдм³ ГОСТ 18293-72
Сульфаты (SO) мгдм³ ГОСТ 4389-72
Сухой остаток мгдм³ ГОСТ 18164-72
Продолжение таблицы 4.1
Фтор (F) мгдм³ ГОСТ 4386-81
Хлориды (Ce) мгдм³ ГОСТ 4245-72
Цинк (Zn) мгдм³ ГОСТ 18293-72
Дополнительные исследования для источников относящихся по числу БГКП к 2 и 3 классам
Аммоний солевой (NH) мгдм³ ГОСТ 4192-82
Нитриты (NO) мгдм³ ГОСТ 4192-82
На рисунке 4.1 показан геологический разрез статический и динамический уровни воды в скважине сама конструкция скважины.
Удельный дебит скважины (проектируемый) равен .
Расчетный дебит скважины определяется по формуле
– расчетный дебит скважины ;
– время работы насосной станции I – го подъема часы;
– суточная подача насосной станции I – го подъема .
Суточная подача насосной станции I – го подъема определяется по формуле
– суточная подача насосной станции I – го подъема ;
– максимальный суточный расход микрорайона «Западный» м3сут.
– коэффициент учитывающий расход воды на собственные нужды.
Определяем суточную подачу насосной станции I – го подъема
Полученное значение суточной подачи насосной станции I – го подъема подставляем в формулу и определяем расчетный дебит водозаборной скважины
2 Расчет понижения уровня воды в водозаборной скважине
Величину понижения уровня воды в водозаборной скважине находим из условия обеспечения водопотребности объекта водоснабжения. Расчет величины понижения определяем по формуле
– понижение уровня воды в скважине ;
– удельный дебит скважины .
Определяем величину понижения уровня воды в водозаборной скважине:
Глубина динамического уровня воды от поверхности земли в водозаборной скважине определяется по формуле
– глубина динамического уровня воды от поверхности земли в водозаборной скважине ;
– глубина статического уровня воды от поверхности земли
в водозаборной скважине .
Определяем глубину динамического уровня воды от поверхности земли в водозаборной скважине
3 Обоснование выбора эксплуатационного горизонта
водозаборной скважины
Согласно разрезу для водоснабжения могут быть использованы два водоносных горизонта. Выбор эксплуатационного горизонта производим путем сравнения их между собой.
Второй водоносный горизонт представлен песок серый в кровле глинистый обладает водой хорошего качества и имеет большой напор. Его статический уровень устанавливается на глубине 45 м от поверхности земли а удельный дебит составляет .
Этот водоносный горизонт необходимо принять за эксплуатационный.
4 Определение глубины водозаборной скважины
Глубина водозаборной скважины определяется как разность отметок ее устья и подошвы эксплуатационного горизонта плюс 150 м по формуле
– глубина водозаборной скважины м;
– отметка устья водозаборной скважины м;
– отметка подпорного водоносного горизонта водозаборной скважины м.
Определяем глубину водозаборной скважины
5 Выбор и обоснование способа бурения скважины
В настоящее время бурение водозаборных скважин ведется двумя основными способами: ударно – канатным и роторным. В нашей стране наиболее распространен роторный способ бурения скважин так как при таком способе бурения достигается большая скорость бурения стоимость бурения одного метра скважины меньше а также требуется меньшее количество обсадных труб чем при ударно – канатном способе бурения.
При ударно – канатном способе бурения водоносные пласты не глинизируются при прохождении через них обсадной колонны труб в отличие от роторного способа бурения. При ударно – канатном способе бурения скважины для каждого водоносного пласта можно определить дебит водозаборной скважины.
Для бурения проектируемой водозаборной скважины выбираем роторный способ бурения с разглинизацией затрубного пространства.
6 Выбор типа водоподъемника
Основными показателями для выбора насоса того или иного типа являются две основные его характеристики: подача – и полный напор – .
Расчетный расход насосной станции I – го подъема определяется по формуле
– расчетный расход насосной станции I – го подъема м3с;
– коэффициент учитывающий расход воды на собственные нужды водопровода;
– максимальный суточный расход микрорайона «Западный» города Гулькевичи м3сут;
– время работы насосной станции I – го подъема часы.
Определяем расчетный расход станции I – го подъема:
В данном проекте воду необходимо забрать в количестве Qрасч .= 1800 лс или 648 м3ч. И подать воду на высоту динамического уровня Нд = 881м. Выберем погружной насос типа ЭЦВ 10 – 60 – 110 .
Для установки этого насоса диаметр эксплуатационной колонны должен быть 250 мм.
Внутренний диаметр эксплуатационной колонны труб в соответствии с существующими стандартами принимаем равным 2531 мм.
7 Расчет конструкции ствола скважины роторного бурения.
Расчет конструкции ствола скважины пробуренной роторным способом включает определение количества обсадных колонн бурового и вспомогательного оборудования выбор типа и расчет фильтра расчет цементировки затрубного пространства скважины. Расчет для его изготовления а так же затрат труда на проходку скважины.
7.1 Определение числа колонн обсадных труб.
Так как намеченный для опробования и эксплуатации водоносный горизонт залегает на глубине 215 метров то можно проектировать одноколонную конструкцию. После спуска колонны и цементирования затрубного пространства башмака до устья следует наметить вскрытие водоносного горизонта.
Принимаем что скважина будет оборудована одной колонной и направляющей трубой.
7.2 Определение диаметра муфт башмаков и долот.
Трубы в колонну будут соединяться при помощи электросварки поэтому муфты не понадобятся.
При роторном бурении спуск труб свободный поэтому бурение ведут долотами диаметр которых должен быть на 95 мм больше эксплуатационного диаметра.
Дд – эксплуатационный диаметр колонны труб мм.
Дд = 2531 + 95 = 3481 мм.
Принимаем рабочее долото с диаметром - 346 мм. Выбираем две марки долот М для бурения мягких пород (суглинок и супесь) и марки С для бурения глины и песка.долот составляет 117 кг.
Принимаем башмак для эксплуатационной колонны труб диаметром - 294 мм и массой - 30 кг.
7.3 Выбор типа бурового станка.
Выбор станка зависит от начального диаметра бурения и расчетной глубины скважины.
Согласно технической характеристике выбираем буровой станок – БА – 15В.
7.4 Выбор типа и расчет фильтра.
Расчет фильтра начинаем с определения его основных размеров - наружного диаметра Дф и длины рабочей части Lф. Схема к расчету фильтра приведена на рисунке 5.1.
Длина рабочей части фильтра определяется по формуле:
Q – производительность скважины м3ч;
a – эмпирический коэффициент зависящий от гранулометрического состава пород водоносного горизонта определяемого по таблице !!!;
Дф – наружный диаметр фильтра.
Дэ – эксплуатационный диаметр труб мм.
Так как мощность водоносного горизонта позволяет нам увеличить полученную длину фильтра значит длина фильтра равняется 19 м.
Исходя из того что гранулометрический состав водоносного пласта состоит из крупного песка с крупностью частиц от 1 до 10 мм и с преобладающей крупностью частиц от 2 до 5 мм объемом частиц 2-5 мм более 50% то следует выбирать трубчатый фильтр с круглой перфорацией или любой тип щелевых фильтров а так же можно выбирать каркасные фильтры с обмоткой проволокой из нержавеющей стали. При этом ширина щели должна быть 25-5 мм а длина от 50 до 200 мм. Диаметр круглых отверстий – 5-10 мм.
7.5 Расчет одноступенчатой цементировки затрубного пространства скважины
Для изоляции водоносных пластов цементирование обсадной колонны необходимо производить от башмака до устья то есть на полную глубину.
Отсутствие или плохое качество изоляции затрубного пространства приводит к нарушению санитарного состояния источника коррозийному разрушению обсадных труб пескованию скважины и т.д.
Состав 1 м3 цементного раствора:
- тампонажный цемент – 1 т;
- просеянный песок - 077 м3;
Расход цементного раствора определяем по формуле:
Д – диаметр долота м;
d – наружный диаметр обсадной колонны м;
h – глубина от устья водоносного горизонта м.
7.6 Расчет потребности глинистого раствора и компонентов для его изготовления.
Для выноса разбуренных пород часто используют глинистый раствор при этом происходит глинизация водоносного пласта и рабочей части фильтра вследствие чего увеличиваются сроки освоения скважины и снижаются их дебеты.
Чтобы свести до минимума процесс глинизации водоносного пласта рекомендуется: применять глинистые растворы высокого качества облегченные глинистые растворы не проникающие в глубь пласта из-за малой плотности твердых частиц.
Объем глинистого раствора необходимого для бурения одной скважины определяются из условий возможности потери при циркуляции по формуле
Wгр - объем глинистого раствора м3;
Wс - объем скважины проектной глубины м3;
Wос – объем чистой системы принимаемой в зависимости от геологических условий и глубины скважины 3 – 8 м3;
Wп – потери промывочной жидкости принимаемые 3 – 6% от объема скважины м3.
Объем скважины определяем по формуле
Д – диаметр скважины м;
Н – расчетная глубина скважины м.
7.7 Разглинизация скважины
Для восстановления водоотдачи водоносных пластов и обеспечения оптимальных дебетов скважин пробуренных роторным способом с глинистым раствором существует множество способов разглинизации.
Для разглинизации напорных водоносных пластов сложенных галечником крупно и среднезернистыми песками в целях увеличения скорости выхода воды в зафильтрованное пространство применяют гидравлический ерш.
Ерш представляет собой трубу диаметром 2" длиной 15 – 20 м на которую надевают надувные манжеты. На трубе просверлены 70 отверстий диаметром по 3 мм.
Промывку начинают с нижней части фильтра. Вода нагнетается буровым насосом расширяет надувные манжеты поступая через отверстия разрушает и вымывает глинистые частицы. Каждый участок фильтра должен промываться 15 – 2 часа. Ерш в процессе промывки поворачивают на 180° или 120°. При повороте насос выключают чтобы не повредить надувные манжеты.
8 Зоны санитарной охраны.
Зоны санитарной охраны устраиваются для защиты источника водоснабжения от загрязнения и должен устраиваться на всех строящихся и реконструирующихся водопроводах питьевого значения. Зона санитарной охраны должна иметь: для водозаборных сооружений и площадок водопроводных сооружений – первый пояс для водопроводов – второй пояс.
На территории первого пояса запрещается всякое строительство проживание людей выпуск стоков выпас скота применение ядохимикатов органических и минеральных удобрений. В пределах населенных пунктов она должна быть обнесена глухим забором высотой не менее двух с половиной метров.
В данном проекте принимается территория первого пояса санитарной охраны квадратной формы с размером 50×50 метров. Так же предусмотрено ограждение сплошным забором высотой 25 м и озеленение территории зоны санитарной охраны водозаборного сооружения.
УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ
1 Выбор метода улучшения качества воды и нахождение дозы реагента
На основании качественной характеристики воды в проекте предусматривается строительство установки для улучшения качества воды. По данным исследования качества воды проба воды отвечает ГОСТу по всем показателям кроме содержания фтора. Данную воду необходимо фторировать.
Фторирование воды хозяйственно-питьевого назначения практикуется для предупреждения кариеса зубов у населения пользующегося водой с содержанием фтора ниже 07 мгл. Однако избыточное содержание фтора свыше 15 мгл может вызвать флюороз (гипоплазию эмали зубов). Поэтому следует увеличивать содержание фтора в воде только до 08 мгл летом и до 1 мгл зимой вводя фторсодержащие реагенты. В России с этой целью применяют порошкообразный кремнефтористый натрий Na2SiF4 (ГОСТ 87-66) или реже фтористый натрий NaF (ГОСТ 2871-67) который значительно дороже.
Кремнефтористо-водородная кислота дешевле других реагентов целесообразна для применения на установках малой производительности где необходимо ее разбавлять водой что ведет к выпадению осадка отлагающегося в насосах трубах и арматуре.
Кремнефтористый аммоний (NH4)2SiF4 (ГОСТ 10129-62) по стоимости дешевле фтористого натрия но даже при недолгом хранении слеживается в крепкие хлопья что затрудняет его использование.
Доза любого фторсодержащего реагента определяется по формуле
n – коэффициент принимаемый равным при вводе фтора после очистных сооружений 1 а перед скорыми фильтрами 1.1;
а – содержание фтора в обработанной воде принимаемое равным зимой 1 мгл и летом 08 мгл;
К – содержание чистого фтора в веществе равное для Na2S
Сф – содержание чистого вещества в техническом продукте равное для Na2S
[F] – содержание фтора в исходной воде в мгл.
Тогда при [F]=0.232 мгл необходимая доза Na2SiF6 составит
2 Расчет фтораторной установки
Фтораторная установка с сатуратором. Во всех установках с сатураторами находящимися в эксплуатации в России в качестве реагента применяют кремнефтористый натрий. Чтобы получить в сатураторе насыщенный раствор реагента с постоянной концентрацией надо поддерживать постоянную температуру поступающей воды. С этой целью воду пропускают через теплообменник с температурой 20 °С.
Фтораторная установка рассматриваемого типа (рис. 5.1) примыкает к складу реагента; рядом располагают комнату дежурного оператора. Сотуратор состоит из конической нижней и верхней цилиндрической частей; над последней установлен питатель. Внутри сатуратора по его вертикальной оси проходит центральная труба заканчивающаяся внутри конической части сатуратора расширяющийся книзу воронкой. Центральная труба служит для засыпки реагента и отделения воздуха. Вода подается по трубопроводу в нижнюю часть сатуратора и к небольшой наружной воронке в верхней части сатуратора в которую поступает раствор реагента. Насыщенный раствор кремнефтористого натрия образующийся в сатураторе отводится по фторопроводам на которых установлены ротаметры. Для отвода шлама в канализацию служит трубопровод находящийся внизу конической части сатуратора. Для регулирования подвода воды к сатуратору установлен бачок постоянного уровня емкостью 15 литров.
Расход насыщенного раствора реагента (Na2SiF6) находим по формуле
Qчас – расход воды в м3час;
Кн – концентрация насыщенного раствора в сатураторе в гл.
При заданном расходе Qсут=304552 м3сут или Qчас=1269 м3час и значениях n=11 a=1 мгл Кн=43 гл и К=606%.
Площадь сечения цилиндрической части сатуратора определяем по формуле
v – скорость движения воды в цилиндрической части принимаемая равной 005 – 01 мсек.
Тогда площадь цилиндрической части будет равна
Диаметр сатуратора равен
Высота цилиндрической части сатуратора равна
t – время пребывания воды в сатураторе равное 7 часов (рекомендуемое t≥5 часам).
Объем цилиндрической части сатуратора находим по формуле
Высота нижней части сатуратора равна
Объем нижней конической части сатуратора определяем по формуле
Общий объем сатуратора равен
Общая высота сатуратора равна:
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РАЗВОДЯЩЕЙ СЕТИ
Водопроводная сеть представляет собой совокупность трубопроводов по которым вода транспортируется потребителям. Основное назначение водопроводной сети – подавать потребителям воду в требуемом количестве хорошего качества и с необходимым напором. Обычно водопроводная система наряду с подачей воды для хозяйственных нужд обеспечивает еще и нужды пожаротушения. Проектируют водопроводную сеть с учетом совместной работы насосных станций резервуаров чистой воды и других элементов системы водоснабжения.
Трассировка водопроводной сети заключается в придании ей определенного геометрического начертания. Она зависит от: конфигурации населенного пункта расположения улиц кварталов общественных и производственных зданий расположения источника водоснабжения и многих других факторов.
По назначению в плане различают два основных вида сетей – тупиковые и кольцевые но в данном дипломном проекте мы ведем расчет усиленного водовода то есть данные водоводы являются транзитными.
При трассировании водопроводной сети на плане населенного пункта необходимо стремиться к охвату всех водопотребителей и обеспечению бесперебойности и надежности подачи воды при возможно наименьшей ее стоимости.
Для этого следует руководствоваться рядом соображений:
- водоводы желательно направлять по возможности по наиболее короткому пути к узлам;
- в крупных населенных пунктах водоводы не должны проходить по главным улицам;
- водопроводная линия должна в основном идти параллельно красной линии (т.е. проектной линии домой) или по оси улицы или ближе к более высокой стороне ее;
- не следует прокладывать трубы ближе 5 м от фундаментов зданий.
После того как произведена трассировка сети и обозначены узлы и участки сети мы заполняем таблицу 6.1. Следует принять во внимание что все участки являются транзитными.
Таблица 6.1 – Длины участков трубопровода
Наименование участка сети
Длина участка по планшету см
Продолжение таблицы 6.1
Гидравлический расчет разводящей сети проводят для определения диаметров труб на всех ее участках и потерь напора в них при подаче расчетного расхода. Если водопровод предназначен также для противопожарного водоснабжения то делают поверочный расчет сети на подачу противопожарного расхода воды при одновременно хозяйственно-питьевом водопотреблении.
1 Определение расходов в водопроводной сети
После проведения трассировки разводящей сети мы определяем расчетные расходы на всех ее участках. Расчетным расходом называют расход по которому рассчитывается диаметр трубопровода.
Максимальные секундные расходы промышленных предприятий сельскохозяйственных комплексов и водопотребителей коммунального сектора являются расчетными расходами на участках и являются они транзитными трубопроводами. Так же транзитными являются трубопроводы подводящие воду к жилым домам.
1.1 Определение расчетных расходов жилых домов
Максимальные секундные расходы жилых домов являются расчетными расходами на участках. Поскольку в проекте шестнадцать пятиэтажных домов и один девятиэтажный а примем пятиэтажные дома все идентичные то в проекте мы подробно произведем расчет одного пятиэтажного дома то есть определим его максимальный секундный расход и диаметры на участках внутренней водопроводной сети.
Система внутреннего водопровода жилого дома должна обеспечивать бесперебойную подачу воды потребителям.
В основу гидравлического расчета сети без регулирующих емкостей входят расчеты максимальных секундных расходов расчет диаметров трубопроводов и определение потерь напора на водопроводной сети жилого дома. Максимальные секундные расходы определяются по эмпирической формуле
qi- расчетный максимальный секундный расход на расчетном участке водопроводной сети лс
q0- расход одним прибором
-величина определяемая в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке водопроводной сети и вероятности их действия.
Расчет водоснабжения жилого дома также зависит от вероятности действия приборов на участках сети которую рекомендуется определять по формуле
QЧ- норма расходов воды одним потребителем в час наибольшего потребления холодной воды л;
U- общее число потребителей в здании чел;
N- общее число санитарно-технических приборов в здании обсуживающих (U) потребителей шт.
Результаты вычислений расчетных расходов воды по отдельным участкам водопотребления сети жилого дома сводятся в таблицу 6.2
Таблица 6.2 – Определение максимальных секундных расходов
Наименование участка
Расход одним прибором q0 лс
Общее число приборов на участке N шт.
Вероятность действия приборов Р
Расчетный максимальный секундный расход qi лс
Продолжение таблицы 6.2
Зная расчетные расходы по участкам водопроводной сети из общей формулы расхода вычисляют диаметры по участкам при этом скорость движения воды в трубопроводе внутреннего водопровода жилого здания не должна превышать 15 20 мс. Для вычисления расчетного диаметра труб используем формулу
dP- расчетный диаметр м
v- скорость движения воды в трубопроводе мс.
По расчетному диаметру принимают стандартный диаметр труб dГОСТ с учетом ГОСТ и определяют условный диаметр dy.
После подбора стандартного диаметра труб уточняют реальную скорость движения воды в трубопроводе по формуле
Таблица 6.3 – Определение стандартных диаметров
Расчетный максимальный секундный расход q0 лс
Расчетный диаметр трубопровода мм
Стандартный диаметр трубопровода м
Реальная скорость на участке трубопровода мс
Продолжение таблицы 6.3
Из расчетов выяснилось что максимальный секундный расход одного пятиэтажного дома qmax с. равен 365 лс. а расход девятиэтажного дома равен 203 лс.
2 Определение диаметров труб на участках водопроводной сети
Диаметр каждого участка водопроводной сети определяем исходя из расчетного расхода этого участка.
Для трубопровода работающего полным живым сечением и пропускающего через себя расчетный расход формулу можно записать в следующем виде
откуда диаметр будет равен
dр – диаметр полученный по расчету м;
V – скорость воды в трубопроводе мс.
Как видно из анализа полученной зависимости при заданном расчетном расходе величина диаметра может оказаться различной в зависимости от того какая будет принята скорость движения воды в трубопроводе.
Выбор величины этой скорости зависит от экономических факторов в основном от стоимости труб и их укладки а также от стоимости энергии затрачиваемой на подъем и транспортирование воды.
С увеличением скорости уменьшаются диаметры а следовательно и строительная стоимость сети. Однако при этом увеличиваются потери напора в сети а следовательно требуется большая мощность насосов.
Таким образом определяя диаметр трубопровода на первом этапе задаемся оптимальной скоростью равной 1 мс. Полученный диаметр по расчету округляется до ближайшего стандартного и производится определение действительной скорости на участке трубопровода по формуле:
Vд – действительная скорость на участке мс;
dст. – принятый стандартный диаметр трубы м.
Определение диаметров и действительных скоростей сводим в таблицу 6.4.
3 Определение потерь напора на участках водопроводной сети
Сопротивления которые возникают при движении жидкости в трубопроводе называют гидравлическими сопротивлениями. Они могут быть подразделены на два вида:
- сопротивления по длине потока;
- местные сопротивления.
На преодоление этих сопротивлений затрачивается определенная энергия которую принято называть потерями напора.
В соответствии с классификацией гидравлических сопротивлений и потери напора подразделяются на:
- потери напора по длине потока;
- местные потери напора.
Потери напора по длине можно определить по второй водопроводной формуле которая имеет вид:
hl = A·q2расч.·l·к (6.8)
А – удельное сопротивление трубопровода (сл)2;
к – скоростной коэффициент который определяем в зависимости от действительной скорости воды в трубопроводе.
Удельное сопротивление – это потери напора которые возникают в трубопроводе длиной 1м при пропуске единичного расхода.
Величина удельного сопротивления труб принимаем в зависимости от диаметра трубопровода и материала труб.
При расчете наружных разводящих сетей следует принимать величину местных потерь как 10% от потерь напора по длине. Тогда вводя коэффициент b равный 11 можно с помощью второй водопроводной формулы определить общие потери напора на участке трубопровода. Формула имеет вид:
hобщ. = А·q2расч.·l·к·b (6.9)
b – коэффициент учитывающий потери напора в местных сопротивлениях.
Общие потери напора сводим в таблицу 6.4.
Таблица 6.4– Расчет диаметров действительных скоростей и потерь напора на участках сети
Расчетный расход м³с
Диаметр по расчету м
Стандартный диаметр м
Действительная скоростьмс
Удельное сопративление труб А (см³)²
Поправочный коэффициент К
Продолжение таблицы 6.4
4Проверка кольцевой водопроводной сети на пропуск воды при тушении пожаров
Рассчитав водопроводную сеть на основные случаи ее работы необходимо произвести поверочные гидравлические расчеты ее на случай пожара в час максимального водопотребления то есть проверяют принятые диаметры линий сети на пропуск дополнительного количества воды подаваемого для тушения пожара в намеченное место. Точками пожара назначают узлы водопроводной сети наиболее удаленные от водопитателя или расположенные на высоких отметках территории.
При поверочном расчете на случай пожара на каждом участке сети определяется скорость воды которая будет в трубопроводе при пропуске по нему дополнительного пожарного расхода.
Скорость воды на участке сети которая будет в трубопроводе при пропуске по нему дополнительного пожарного расхода определяется по формуле:
– скорость на участке сети мс;
– расчетный расход на участке водопроводной сети м3с;
– пожарный расход м3с;
– принятый стандартный диаметр м.
Скорость воды на участке сети которая будет в трубопроводе при пропуске по нему дополнительного пожарного расхода определяется только на участках кольцевой водопроводной сети из которых происходит путевая раздача воды.
Скорости течения воды на участках сети при пожаре не должны превышать допустимые скорости – 250 мс.
Если скорости будут превышать допустимые то необходимо увеличить диаметры труб на соответствующих участках.
В некоторых случаях на отдельных объектах водоснабжения возможна организация автономного пожаротушения с устройством противопожарных запасов воды и установкой пожарных насосов.
Расчет действительной скорости и потерь напора на участках трубопровода с учетом пожарного расхода приводим в таблице 6.5.
Таблица 6.5 – Расчет скорости и потерь напора с учетом пожарного расхода
Продолжение таблицы 6.5
5Определение толщины стенки напорного трубопровода
Для труб стальных согласно ГОСТ 10704-91 существуют стандартные величины толщины стенок трубопровода которые мы выбираем. Для того чтобы определить правильность нашего выбора необходимо рассчитать толщину стенки трубопровода на наиболее неблагоприятных участках кольцевой сети. К наиболее неблагоприятным участкам в нашем случае относится участок «0 – 1» и «16 – 46». Участок «0 – 1» относится к неблагоприятным так как по нему проходит трубопровод наибольшего диаметра (25000 мм) а на участок «16 – 46» приходится наибольший свободный напор в сети (36 м).
Толщина стенки трубопровода определяется по формуле
– толщина стенки трубопровода мм;
– давление в трубопроводе МПа;
– диаметр трубопровода мм;
– допустимое напряжение МПа;
– толщина ржавления мм.
Допустимое напряжение определяется по формуле:
– предел текучести для соответствующего материала труб МПа.
Определяем допустимое напряжение для стальных труб
Определяем толщину стенки трубопровода для участка «0 – 1»
6 Обоснование выбора материала трубопровода
Вода может подаваться по асбестоцементным пластмассовым чугунным стальным и керамическим трубам. Выбирать материал и класс прочности труб для водопроводных сетей следует на основании гидравлических технико-экономических и статистических расчетов с учетом санитарных условий агрессивности грунта и транспортируемой воды а также условия работы трубопроводов и требований к качеству воды.
К достоинствам асбестоцементных труб относится устойчивая гладкость стенок и в связи с этим относительно большая пропускная способность чем пропускная способность металлических и железобетонных труб малая теплопроводность сравнительно низкая стоимость небольшая масса. Недостаток этих труб заключается в малой сопротивляемости ударам в связи с чет требуется особая осторожность при их транспортировании хранении и укладке. Однако при имеющихся достоинствах с экологической точки зрения данные трубы не рекомендуется в целях питьевого водоснабжения.
Стальные трубы обладают высокой прочностью сравнительно небольшой массой эластичностью простотой соединения (сваркой). Недостатком стальных труб является большая подверженность коррозии и зарастанию вследствие чего внутренняя и наружная поверхности их требуют специальной защиты. Срок службы стальных труб как правило менее срока службы чугунных асбестоцементных и других труб. В целях экономии металла применение стальных труб ограничивается строгой необходимостью оговоренной СНиП 11-31-74.
7 Глубина заложения трубопровода и условия его укладки
Глубина укладки трубопровода в грунт зависит от глубины промерзания данного грунта. В результате наблюдений зафиксировано что максимальная глубина промерзания дл Краснодарского края составляет 08 м.
Водоводы и водопроводные сети должны по возможности проходить по кратчайшему направлению на пологой местности иметь минимальное число искусственных сооружений и быть легкодоступными для эксплуатации и производства ремонтных работ.
Трассы трубопроводов рекомендуется прокладывать вблизи автодорог и проездов прямолинейно параллельно линиям застройки вне бетонных покрытий; пересечение проездов следует выполнять под прямым углом. Водопроводные линии как правило проектируют подземными.
Водопроводные линии во всех грунтах за исключением скальных плывунных илистых следует укладывать на естественный грунт ненарушенной структуры выравнивая а в необходимых случаях профилируя основания. В илистых и других слабых грунтах трубы укладываются на искусственное основание.
Уклон водоводов и линий водопроводной сети должен быть не менее 0001 по направлению к выпуску.
8 Расчет объема воды в подземном резервуаре
В результате согласования подачи воды насосной станции II – го подъема и водопотребления устанавливается режим ее работы. Обычно в целях уменьшения строительной стоимости водозаборных сооружений и сооружений по улучшению качества воды выбирается круглосуточный режим работы насосной станции I – го подъема что облегчает определение регулирующего объема резервуара чистой воды.
Регулирующий объем резервуара чистой воды определяется способом наложения интегральных графиков подачи насосных станций I – го и II – го подъемов.
Кроме регулирующего объема () в резервуаре чистой воды хранится пожарный () и аварийный () объемы воды.
Полный объем резервуара чистой воды определяется по формуле
– полный объем резервуара чистой воды м3;
– регулирующий объем м3;
– пожарный объем м3;
– аварийный объем м3.
Регулирующий объем резервуара чистой воды определяется по формуле
– максимальный суточный расход поселка м3сут;
– максимальное значение остатка воды в резервуаре (таблицу 3.8)%.
Определяем регулирующий объем резервуара чистой воды
Пожарный объем резервуара чистой воды определяется из условия обеспечения пожаротушения из наружных гидрантов и внутренних пожарных кранов в течение трех часов а также максимальных хозяйственно – питьевых и производственных нужд на весь период пожаротушения по формуле
– число одновременных пожаров;
– норма расхода воды на тушение соответственно одного наружного и одного внутреннего пожаров лс;
– время пожаротушения с;
– суммарный объем воды поступивший в сеть за 3 смежных часа максимального водопотребления;
– подача насосной станции I – го подъема м3с.
Определяем суммарный объем воды:
Определяем пожарный объем резервуара чистой воды:
Таблица 7.4 - Определение Wр резервуара чистой воды
Поступление в резервуар
Остаток в резервуаре
Аварийный объем воды в резервуаре чистой воды определяется из условия обеспечения необходимого расхода в течение ликвидации аварии на подающем водоводе по формуле:
– аварийный расход воды на хозяйственно – питьевые нужды в
размере 70% расчетного среднечасового водопотребления
и производственные нужды по аварийному графику м3ч;
–расчетное время ликвидации аварии на подающих водоводах систем водоснабжения I категории определяется по СНиП 2.04.02 – 84* п – 4.4 часы.
Аварийный расход воды на хозяйственно – питьевые нужды можно определить по формуле
– расчетный среднечасовой расход воды в микрорайоне «Западный» м3ч.
Определяем расход воды на хозяйственно – питьевые нужды:
Определяем аварийный объем воды в резервуаре чистой воды:
Зная все регулирующий пожарный и аварийный объемы воды мы можем определить полный объем резервуара чистой воды:
Принимаем 2 резервуара чистой воды по 85000 м3 каждый цилиндрических в плане выполненных из монолитного железобетона.
Максимальная отметка воды в резервуаре чистой воды равна – м.
Минимальная отметка воды в резервуаре чистой воды равна – м.
Глубина воды в резервуаре чистой воды равна – 50 м.
Диаметр резервуара – 15 м.
Объем число и расположение резервуаров в каждой системе водоснабжения определяется проектом в зависимости от совокупности диктующих условий. Во всех случаях должна быть обеспечена бесперебойная работа системы водоснабжения при выключении отдельных резервуаров как при нормальной эксплуатации так и в случае аварии. Резервуаров в одном узле как правило должно быть не менее двух. При этом распределять запасные и регулирующие объемы воды следует пропорционально числу или объему резервуаров.
Возводить резервуары следует преимущественно из железобетона с максимальным применением сборных унифицированных конструктивных элементов. Форма и соотношение размеров должны удовлетворять требованиям минимальной приведенной стоимости строительства и наибольшему удобству эксплуатации.
Внутренние поверхности резервуаров должны быть гладкими чтобы их очистка и дезинфекция производилась быстро и надежно. Дну резервуара следует придавать небольшой (00005-001) уклон к приямку для удаления (смыва) осадков. Вокруг приямка необходимо устраивать порог во избежание попадания осадка в приямок а оттуда во всасывающую трубу.
Резервуары оборудуются трубопроводами для подачи и забора воды а также для перелива лишней воды и опорожнения. Подающие трубопроводы следует выводить на отметку верхнего горизонта неприкосновенного (пожарного аварийного) запаса воды.
Для осмотра очистки и ремонта а также для монтажа и демонтажа оборудования в резервуарах должны быть установлены люки и лазы со скобами или с лестницами. Люки резервуаров с питьевой водой должны запираться на замок.
В резервуарах следует предусматривать вентиляционные устройства перекрываемые сетками а при необходимости – фильтры; число и размеры вентиляционных устройств должны быть такими чтобы была исключена возможность образования вакуума и чтобы был обеспечен постоянный воздухообмен. При проектировании следует учитывать возможность подвода воды для промывки резервуаров. Устройство трубопроводов резервуаров постановка соответствующих задвижек и других устройств должна обеспечивать независимое выключение и опорожнение каждого резервуара.
9Система канализации микрорайона «Западный» города Гулькевичи
Благоустройство микрорайона требует не только подачи в него чистой воды но и отвода ее после использования в хозяйственно – бытовых целях и производственного назначения. Сточные воды жилых домов бань больниц и других объектов сильно загрязнены отходами физиологической деятельности людей и животных остатками пищи стоками от мытья помещений стирки белья и т.д. Эти воды называют коммунально – бытовыми или хозяйственно – фекальными.
В сточных водах загрязняющие вещества находятся во взвешенном состоянии. Бытовые и некоторые производственные сточные содержат большое количество органических веществ бактерий и служат хорошей питательной средой для развития микроорганизмов. Они опасны в санитарном отношении так как могут являться причиной заболеваний людей и животных.
Сточные бытовые и производственные воды во избежании загрязнения окружающей территории почвы и природных вод нужно удалять с территории поселка и очищать. Необходимо также удалять и менее загрязненные воды – дождевые когда они не успевая стекать и просачиваться в землю затопляют улицы и производственные площадки.
Сточные воды можно удалять двумя способами: вывозом или сплавом. При первом способе сточные воды собирают в специальные резервуары – выгребы а затем периодически вывозят на поля фильтрации или на сливные станции ближайшей канализации.
При сплавном способе сточные воды удаляют по трубам и каналам очищая их а затем только отводят на поля фильтрации или в водоем. Система мероприятий по удалению и очистке сточных вод называется канализацией или водоотведением. Комплекс инженерных сооружений механизмов и аппаратов служащих для приема отвода очистки и сброса сточных вод – называют системой канализации.
Из домов оборудованных внутренним водопроводом сточная вода поступает во внутриквартальную канализационную сеть по которой самотеком транспортируется в уличную канализационную сеть а затем в существующий главный канализационный коллектор поселка города Гулькевичи по которому отводится на очистные сооружения. Далее вода сбрасывается в реку Кубань.
РАСЧЕТ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ
1 Насосная станция II – подъема
Насосная станция II - подъема запроектирована за пределами жилой зоны. Насосы забирают воду из подземного железобетонного резервуара и подают в сеть и водонапорную башню. Вода забираемая насосами не требует специальной очистки и по своим качествам соответствует ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая».
При выборе насоса руководствовались следующими соображениями:
- насосная станция работает автоматически в общей мощности 16 часов в сутки с учетом ее ступенчато-цилиндрического режима работы;
- насосная станция обеспечивает неравномерную подачу воды в сеть и башню:
- расчет насосной станции производится на Q р. сут = 304552 м3сут
Расход насосной станции при работе в течение 18 часов в сутки с учетом ее автоматической работы и неравномерности подачи воды по часам суток определяется по формуле:
a – коэффициент учитывающий расход воды на собственные нужды;
Т – продолжительность работы насоса час
Насосный агрегат состоит из центробежного насоса и электродвигателя. Центробежные насосы применяем из следующих соображений:
центробежные насосы изготавливаются для широких пределов напоров и производительности;
площадь занимаемая агрегатом сравнительно мала;
сравнительно малы скорость и вес;
удобны в эксплуатации.
Вода забираемая из резервуара имеет отметку максимального хозяйственного запаса равную 1010 м.
2 Определение напора насоса
Диаметр всасывающего трубопровода определяем по формуле:
dвс - диаметр всасывающего трубопровода м;
qнс - расход насосной станции; м3 с;
V - скорость движения воды в нем мс.
Определяем диаметр напорного патрубка:
Стандартный диаметр напорного патрубка насосной станции II – го подъема принимаем равным 20000 мм.
Определяем напор насоса по формуле:
в – отметка водопотребителя м;
н – отметка насоса м;
Н – свободный напор м;
h – потери напора по длине трубопровода м
Нн = 97-101+36+2655 = 34655 м.
По каталогам центробежных насосов зная Н = 34655 м и Q = 005 м3с подбираем насос Д 200-36.
Рисунок 7.1 – Характеристика насоса Д 200-36
4 Расчет электродвигателя
Расчетная мощность электродвигателя находится по формуле:
γ – удельный вес воды кгм3;
Qн – подача насоса м3сут;
Нн – напор насоса м.
Эффективная мощность электродвигателя определяем по формуле: (7.5)
– коэффициент запаса (КПД).
Полная мощность двигателя определяем по формуле:
Кэ – коэффициент запаса.
Поскольку рабочих агрегатов на насосной станции один то на складе должен храниться еще один насос такой же марки.
ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ
Экономические показатели и надежность работы системы водоснабжения во многом зависит от правильной эксплуатации насосных станций обслуживающих эти системы.
Для нормальной эксплуатации на насосных станциях в зависимости от класса надежности их действия необходимо иметь соответствующий резерв насосного оборудования.
Расположение внутренних коммуникационных трубопроводов станции должны быть удобными для работы осмотра и ремонта а их пропускная способность рассчитана на возможность подачи насосными агрегатами заданного расхода как в нормальных так и в аварийных режимах работы станции. Насосы их двигатели и трубопроводы должны быть оборудованы необходимой арматурой регулировочными приспособлениями и контрольно-измерительной аппаратурой.
1 Организационная структура управления работой насосных станций
Управление работой насосных станции организуется в соответствии с инструкциями утвержденными тем министерством в ведении которого находится организация руководящая эксплуатацией данной системы водоснабжения или канализации.
Режимы работы насосной станции разрабатываются а оперативное руководство ее эксплуатацией осуществляется диспетчерской службой начальником насосной станции и утверждается главным инженером предприятия.
На насосных станциях производительностью 25 – 150 тыс. мсут. должен быть организован электромеханический цех или группа ведающая электромеханическими ремонтными работами.
Цех или группа производит в необходимых случаях ремонт установок электрооборудования контрольно-измерительной аппаратуры устройств автоматики дистанционного управления и прочего оборудования станции.
Насосные станции совмещенные с водозаборными или очистительными сооружениями а также насосные установки используемые для специальных производственных или противопожарных нужд объекта эксплуатируются в соответствии с общими правилами технической эксплуатации. Особые условия их эксплуатации должны быть оговорены в инструкциях разработанных для этих сооружений.
2 Техническая документация
На каждой насосной станции должны имеется в подлинниках или копиях:
- генеральный план участка с нанесением всех сооружений подземного хозяйства;
- исполнительные чертежи зданий и размещения оборудования и трубопроводов внутри них;
- паспорта насосного и электротехнического и вспомогательного оборудования;
- чертежи каждого электронасоса и его двигателя а также номенклатура запасных частей к ним;
- заводские характеристики насосов электродвигателей и акты их испытания;
- техническая инструкция по обслуживанию и ремонту оборудования станции;
- должностные инструкции для всего обслуживающего и руководящего персонала станции;
- инструкция по техники безопасности и охране труда.
Для обеспечения технически правильной эксплуатации оборудования на насосных станциях должна имеется техническая инструкция которая включает:
Правила эксплуатации оборудования станции при нормальной работе повседневной ее работе и в условиях аварийного режима;
Основные положения проведения текущего и капитального ремонтов оборудования станции;
Правила эксплуатации контрольно-измерительных приборов подъемно-транспортного оборудования а также санитарно-технических устройств здания насосной станции.
3 Схема коммуникаций насосной станции
Для организации нормальной и надежной работы насосной станции в расположении обслуживающего персонала должны быть соответствующие выполненным установкам схемы и чертежи коммуникаций насосной станции и размещения ее оборудования. Вышеуказанные схемы и чертежи коммуникации насосной станции и размещения ее оборудования. Вышеуказанные схемы вывешиваются на станции на видном месте. При дистанционном управлении и полной автоматизации работы насосной станции на щит управления выносится мнемоническая схема отражающая работу всех контролируемых элементов оборудования.
При дистанционном управлении работой оборудования с пульта управляет диспетчер при автоматизированном – система автоматизированного управления (без вмешательства обслуживающего персонала) . Схемы коммуникаций и мнемонические схемы корректируются по мере внесения изменений в оборудования станции и утверждаются в соответствии с местной инструкцией по составлению и утверждению чертежей.
4 Обязанности эксплуатационного персонала насосной станции
Обязанности эксплуатационного персонала насосной станции определяются должностной инструкцией. В соответствии с графиками инструкциями указания диспетчера эксплуатационный персонал должен обеспечивать наиболее экономичный и надежный режим работы оборудования станции.
Персонал обслуживающий автоматизированные насосные станции обязан не менее 1 раза в сутки проверять работу оборудования станции отмечая каждый раз свое посещение и замеченные недостатки в журнале.
Пуск и остановка агрегатов автоматизированной насосной станции осуществляются из диспетчерского пункта где имеется табло с показанием параметров всех агрегатов станции. Изменять режимы работы автоматизированной станции разрешается лишь в аварийных случиях.
Плановые периодические осмотры (ППО) и плановые периодические работы (ППР) оборудования насосной станции.
Система ППР сооружений и оборудования насосной станции представляет собой совокупность организационно-технических мероприятий по надзору и уходу за сооружениями и по заранее составленному плану с целью предупреждения преждевременного износа предотвращения аварий и обеспечения бесперебойной работы насосной станции. Уход за оборудованием и сооружениями должен производиться в соответствии с правилами технической эксплуатации и инструкциями заводов-изготовителей оборудования с соблюдением требований и правил техники безопасности.
Установленные дежурным персоналом дефекты аварийного характера а также мелкие неисправности ликвидируются немедленно. В целях своевременного выявления неисправностей недостатков и износа в оборудовании и сооружениях производятся плановые периодические осмотры которые проводятся по календарному плану техническим руководителем цеха или главным инженером вместе с работниками обслуживающими данное оборудование и лицами ответственными за ремонт.
5 Учет работы насосных станций.
Учет работы основного механического и энергетического оборудования станции должен осуществляться с помощью следующих основных технико- экономических показателей:
- расходы воды (сточных вод) перекачиваемого насосной станцией;
- расходы воды на не производительные потери и на собственные нужды станции выраженного в абсолютных величинах а для водопроводных насосных станций -также в процентах от общего количества поданной воды;
- расходы электроэнергии топлива пара на подачу воды или перекачку сточной жидкости определяемого в общем количестве в виде удельного расхода на1000м и 1000т.м. поданной насосной станцией
- воды или сточной жидкости; расход электроэнергии топлива или пара определяется для всей станции в цело а также по машинным цехам и по отдельным агрегатам станции;
- расхода электроэнергии топлива пара на собственные производственные и бытовые нужды станции (в абсолютных величинах и в процентах к общему их расходу);
- продолжительности работы и простоя насосов и электрооборудования а также их коэффициента использования;
- форма учета технико-экономических показателей работы станции разрабатывается соответствующим министерством и утверждается центральным статистическим управлением.
На насосной станции по утвержденным технико – экономическим нормам ежесуточно должен составляться отчет за предыдущий день и не позднее 12 ч. дня передаваться главному инженеру производственного управления или треста. Месячные квартальные и годовые отчеты представляются руководством станции в вышестоящие инстанции и в установленные ими сроки. Анализ работы оборудования и станции в целом а также предложения по совершенствованию работы станции должны обсуждаться на производственных совещаниях.
6 Техника безопасности
Правила безопасности при устройстве эксплуатации и ППР водопроводных насосных станций в отношении общих требований к их устройству требований к освещению отоплению и вентиляции размещению и ограждения оборудования и его обслуживанию к организации работы насосных станций и особых требований к их устройству и эксплуатации в настоящие время определяются «Правилами безопасности при эксплуатации Водопроводно – канализационных сооружений». Указанные правилами техники безопасности утверждены Президиумом ЦК профсоюза рабочих местной промышленности и коммунально – бытовых предприятий. Разработанная на основании данных «Правил» с учетом местных условий инструкция по технике безопасности должна быть вывешена на насосной станции на видном месте.
Персонал связанный с электрохозяйством станции кроме того должен знать и выполнять правила безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей утвержденные Министерством энергетики и электрификации.
Инструктаж по вопросам техники безопасности оформляется личной подписью работника станции удостоверяющие знание им правил техники безопасности. Знание персонала станции в указанной области проверяются комиссией.
Начальники цехов участков мастерских и лабораторий обязаны выполнять все мероприятия необходимые для безопасности производства работ руководить инструктажем рабочих в отношении безопасных методов работы и проверять выполнение ими инструкций по техники безопасности охране труда и санитарному надзору.
7 Ответственность за аварии при эксплуатации
За аварии происшедшие во время эксплуатации насосных станций ответственность обслуживающего персонала устанавливается судебным путем или в административном порядке. Лица виновные в возникновении аварии несут также и материальную ответственность в виде лишения премиальной оплаты за качество работы.
Обслуживающий персонал отвечает:
- машинисты мотористы дежурные у щита и другие работники непосредственно обслуживающие оборудование - за каждую аварию и повреждения порученного им оборудования или за действия ставшие причиной аварии на другом участке;
- старший дежурный персонал дежурные техники и др. – за неправильные действия подчиненного им персонала приведшие к аварии или повреждению основного оборудования а также за несоблюдение подчиненными им персоналом правил и инструкций по эксплуатации оборудования;
- мастера и персонал ведущий ремонт оборудования - за некачественное и несвоевременное проведение ремонта а также за аварии оборудования происшедшие в следствии некачественного проведения ремонта.
- начальник насосных станций и цехов – за все аварии происшедшие на станции и в цехе возникшие как по вине эксплуатационного так и ремонтного персонала а также за аварии вызванные несвоевременным проведением противоаварийных мероприятий и планово – предупредительного ремонта.
Степень виновности перечисленных работников в возникшей аварии устанавливается специальной комиссией назначаемой управлением или трестом которая излагает свое решение в акте.
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ
1 Производственные условия строительства насосной станции
Под строительство водопроводной насосной станции используется участок на площадке головных водозаборных сооружений. Строительная площадка отведенная под строительство насосной станции свободна от застройки и насаждений. Грунт в районе строительства суглинок тяжелый естественной влажности.
Поставщиками сборного железобетона товарного бетона строительного кирпича будут бетонный завод АПСКГ в городе Гулькевичи и расположенный там же завод строительных материалов находящихся в 5 км. от объекта строительства. Транспортированием строительных материалов будет производится автобетоносмесителями и с помощью автомобильного транспорта.
2 Подсчет объемов земляных работ и составление баланса грунтовых масс
Грунт в котором ведется строительство суглинок тяжелый грунтовые воды подходящие близко к поверхности земли отсутствуют.
Геометрически подсчитываем объемы вынимаемого и обратно засыпаемого грунта. Лишний грунт свозим в постоянные отвалы. Грунт для обратной засыпки располагаем по периметру строительной площадки во временных отвалах. Расчет баланса грунтовых масс производим в табличной форме.
Таблица 9.2 – Ведомость баланса грунтовых масс
Временный отвал растительного грунта
Котлован под насосную станцию
Временный отвал грунта для обратной засыпки
Постоянный отвал лишнего грунта
2 Технология строительства насосной станции II – подъема
Срезка растительного слоя грунта
Срезка растительного слоя грунта толщиной 02-05 м производим скрепером с перемещением его во временный кавальер.
При снятии складировании и хранении плодородного слоя необходимо принимать меры исключающие ухудшения его качества.
Разработка грунта в котловане
Разработка грунта в котловане с толщиной слоя грунта до 3 м производим экскаватором. Перемещаем грунт на отвалы грунта для обратной засыпки и на отвалы лишнего грунта.
Обратную засыпку и рекультивацию строительной площадки производим при помощи бульдозера.
3 Подбор комплекта машин и состава рабочих для земляных работ
Составление технологического расчета
Подбор комплекта машин и состава рабочих производим в табличной форме по нормам. Технологический расчет приведен в таблице 9.5.
Число землеройной техники сводим в таблицу 9.3
Таблица 9.3 – Комплект машин
Таблица 9.4 – Состав рабочих для земляных работ
Машинист экскаватора
4 Производство работ по строительству котлована насосной станции II-го подъема
Котлован – это временная открытая профильная выемка для устройства оснований фундаментов и размещения подземной части сооружения и последующей засыпкой его оставшихся свободных частей (пазух).
Размеры котлована в плане принимаем по контуру подземной части насосной станции с минимальным запросом по условиям производства работ и безопасности их выполнения.
Способ выполнения земляных работ механизированный он выбран на основании анализа геологического строения грунта размеров и формы котлована глубины залегания грунтовых вод.
Основные строительные операции по котловану – снятие плодородного слоя грунта перемещение и укладка его в насыпи устройство съездов в котлован доработка дна до проектных отметок обратная засыпка пазух с уплотнением планировка строительной площадки.
Определяем объемы земляных работ и составляем баланс грунтовых масс. Объемы работ определяем по каждой строительной операции.
Одновременно с составлением баланса грунтовых масс корректируем состав строительных операций.
Из всего комплекса строительных операций выделяем ведущие операции на долю которых приходится основные стоимости и объемы работ (при строительстве котлована ведущей операцией является разработка грунта в котловане).
Подбираем машины для выполнения строительных операций при этом учитываем размеры и форму котлована глубину наличие грунтовых вод дальность перемещение грунта. Составляем технические расчеты на производство строительных работ где определяем трудоемкость работ на основании объемов условия производства работ принятых машин и норм.
5 Производство бетонных работ
Организация укладки бетонных блоков
Бетонное сооружение делится температурными и осадочными сваями на конструктивные блоки. Однако это деление не всегда обеспечивает технологические требования бетонирования и приходится конструктивные блоки разбивать на строительные.
Условия для определения размеров строительных блоков:
- объем блоков не должен быть больше суточной производительности бетонного завода;
-максимальная площадь строительного блока должна быть не более максимально возможной.
Пзэкс – эксплуатационная производительность бетонного завода м3час;
tсх – время от начала гидратации до момента схватывания бетонной смеси;
КЗ – коэффициент учитывающий случайные задержки транспортировки и укладки бетонной смеси равный 08.
б – толщина укладываемого слоя м.
- высота строительного блока и темпы роста не должны создавать недопустимых напряжений по нижний слой уложенного бетона и практически не должна превышать 4 м.
Расчет по определению размеров и количества строительных блоков выполняем в табличной форме.
Таблица 9.5 – Разбивка конструктивных блоков на строительные
Наименование конструктивных блоков
Данные о конструктивных блоках
Число строительных блоков
Фцндамент машинного зала
Плита основания машинного зала
Фундамент помещений ЭРУ
Плита оснований помещений ЭРУ
Подбор оборудования для поставки бетонной смеси
Для поставки бетона нам необходимо подобрать автобетономеситель. Для этого определяем часовой поток бетонных работ по формуле:
Vб – общий объем бетонных работ м3;
tб – срок производства бетонных работ месс.;
n – число работ в сутках равное 8 часов;
m – число рабочих дней в месяце равное 22 дня
Кнер – коэффициент неравномерности бетонных работ равный 14.
Для доставки такого количества бетона нам потребуется автобетоносмеситель СБ – 92 с техническими характеристиками: объем часового замеса 35 м3 шасси КАМАЗ.
Для бесперебойной работы потребуется три автобетоносмесителя.
Выбор средств транспортирования бетонной смеси в котлован
Подачу бетонных блоков от автомобилей в котлован и укладку бетонной смеси осуществляем краном на пневмоколесном ходу КС – 4362.
Вылет стрелы: наибольший – 11 м наименьший – 4 м.
Грузоподъемность: наибольшая 16000 кг наименьшая – 3000 кг.
Высота подъема крюка: наибольшая 121 м наименьшая 5 м.
Длина стрелы – 125 м.
Определяем эксплуатационную производительность крана по формуле:
q – вместимость переносимой бадьи м3;
n – число циклов равное 9.
Кв – коэффициент использования во времени равный 08.
Таблица 9.6 – Технологический расчет по производству земляных работ на строительство насосной станции II – подъема
Наименование строительной операции
Механизмы и их марки
Условия производства работ
Нормы и их обоснование
Снятие растительного слоя
Слой до 03 м грунт I-группы
Разработка грунта в котловане под машинный зал Н.С
Слой грунта до 3 м грунт-II группы с погрузкой в самосвал
Разработка грунта в котловане под фундамент помещений ЭРУ
Слой грунта до 12 м грунт-II группы
Продолжение таблицы 9.6
Доработка дна до проектных отметок
Бульдозер Д-3-42. Трактор Д-75
Перемещение грунта в отвалы
Дальность перевозки до 1 км. Грунт-II гр.
Перемещение грунта в обратную засыпку
Разравнивание уплотняемого грунта
Подъемный кран КС-4362 с плитой массой 2 т.
Рекультивация строительной площадки
1. Характеристика объекта проектирования
Объектом проектирования является водоснабжение микрорайона «Западный» города Гулькевичи Гулькевичского района. Назначение объекта: обеспечение водопотребителей соответствующим количеством и качеством воды. Работы выполняются в весенне-летний период на открытом воздухе. Микрорайон имеет асфальтированные дороги. Для обеспечения продовольствием в поселке имеются магазин.
2. Анализ опасных производственных факторов причин травматизма и заболеваемости связанных с технологией и условиями производства работ
Факторами которые неблагоприятно влияют на производство работ являются:
- высокие температуры в летний период изменчивость погоды в весенний период что может привести к солнечным ударам а так же простудным заболеваниям;
- возможность получения травм из-за несоблюдения техники безопасности при работе с механизмами и инструментами;
- возможность получения электрического удара из-за несоблюдения требований электробезопасности;
- падение грузов из-за нарушение правил строповки;
- некомпетентность работников выполняющие работы которые могут привести к аварийным ситуациям;
- трагические последствия возможны если в процессе производства земляных работ машинист экскаватора или другие рабочие обнаружив не указанные в чертежах подземные сооружения взрывоопасные материалы и боеприпасы немедленно не прекращают производство работ в этих местах.
- конструктивные недостатки ограничительных и защитных устройств; нарушение требований СНиП 12-03-2001 (ч.1) СНиП 12-04-2002 (ч.2) «Безопасность труда в строительстве»;
- допуске к работе без проверки знаний по технике безопасности;
- выполнении работы без спецодежды.
3 Анализ условий труда при выполнении строительных работ и монтажных работ
При производстве работ на строительной площадке возникают следующие потенциальные опасности:
- при производстве земляных работ – обрушение стенок котлована (требуется укрепить стенки котлована); травмы или аварии могут произойти в результате отсутствия или неправильного устройства в необходимых местах защитных ограждений и сигнализирующих устройств.
- при выполнении монтажных работ – травмирование человека в зоне действия строительных машин; действие механической силы шум вибрация. Также причиной опасности может быть неисправная тара и грузозахватные приспособления которые должны проходить освидетельствование.
- при выполнении бетонных работ – может произойти случайная выгрузка бетонной смеси вследствие неисправности оборудования бункеров поражение кожи цементом при отсутствии средств индивидуальной защиты.
- при электросварных работах опасность возникновения пожара и возможность получения ожогов и поражение от действия электрического тока.
4Безопасность и безаварийность при выполнении
строительно – монтажных работ
4.1Мероприятия по обслуживанию рабочих
При строительстве насосной станции II - подъема необходимо обеспечить наиболее рациональное бытовое обслуживания работников гигиенические и санитарные нормы. Это требует создания на стройплощадке следующих временных помещений: раздевалки душевые помещения для приема пищи помещение для обогрева рабочих в зимнее время санузлы и др. Рабочие будут доставляться на строительную площадку вахтовым автотранспортом. Продукты питания будут доставляться из поселка Ахтырского.
Размещение зданий и сооружений на объекте с установленными разрывами между ними ведется в соответствии с инструкцией по проектированию бытовых зданий и помещений строительно – монтажных организаций.
4.2Освещение строительной площадки в темное время суток и ограждение опасных зон
На строительной площадке существуют зоны где постоянно действуют опасные производственные факторы.
К зонам постоянного действия опасных факторов относятся: перепады высоты более 130 м (при разработке котлованов прокладывании коммуникаций и т.д.); линии электропередач ближе 200 м; зоны работы монтажных кранов.
На территории строительной площадки устанавливаются указатели проходов соответствии с ГОСТ Р 12.4.026-2001 «Цвета сигнальные знаки безопасности и разметка сигнальная»:
Рисунок 10.1 – место прохода
4.3 Организация безопасности труда на строительной площадке
При укладке трубопровода опасные зоны обозначаются соответствующими знаками безопасности (ГОСТ 124026-2001):
а – вход (проход) воспрещён; б – Запрещается загромождать проходы и (или) складировать; в – Запрещается использовать в качестве питьевой воды;
Рисунок 10.2 – Запрещающие знаки безопасности
а – Осторожно! Возможно падение; б – Осторожно! Прочие опасности;
в– Осторожно! Работает кран; д – Осторожно! Электрическое напряжение; е – Осторожно! Легковоспламеняющие вещества.
Рисунок 10.3 – Предупреждающие знаки безопасности
Материалы (конструкции) предусматривается размещать в соответствии с требованиями норм и правил по охране труда (СНиП 12-03-2001) на выровненных площадках принимая меры против самопроизвольного смещения просадки осыпания и раскатывания складируемых материалов.
4 Выбор и размещение строительных машин и оборудования
Расчет наименьшего допустимого расстояния до подошвы траншеи(ПО СНиП 12.04.2002)
Таблица 10.1 – Расстояние допустимое для грунта.
Наименьшее допустимое расстояние lн м для грунта (ненасыпного)
Рис.10.4 Схема безопасной установки крана у бровки траншеи
Расчет безопасной установки крана относительно
Требуется определить безопасную установку стрелового гусеничного крана относительно бровки котлована глубиной 3 м в супесчаных грунтах.
По данным табл.1 СНиП 12-03-2001. для заданных условий lН=325 м.
Вычислим допустимое расстояние по формуле оценки возможного положения призмы обрушения
lН=12аh+1=12·1·3+1=46 м. (10.1)
Принимаем в проекте lН=46 м учитывая возможную длительную работу крана в данном месте как важное дополнительное условие.
Границы опасных зон определяют на основании СНиП 12-03-01 «Безопасность труда в строительстве».
Определим границу опасной зоны при поднятии монтажным краном железобетонной плиты перекрытия на высоту 400 м при строительстве насосной станции II – го подъема по формуле
– высота подъема груза м;
– угол между стропами;
– половина конструкции м.
Определяем границу опасной зоны:
Определение расчётных параметров стропов
Также необходимо определить диаметр каната стропа для подъема железобетонной плиты перекрытия (вес плиты перекрытия равен 6750 Кн). На рисунке 10.5 приведена схема для расчета усилий в ветвях стропа.
Усилие действующее на одну ветвь стропа определяется по формуле:
– коэффициент зависящий от угла наклона ветви стропа к вертикали;
– вес поднимаемого груза кН;
– общее число ветвей стропа; шт.
Определяем усилие действующее на одну ветвь стропа:
Разрывное усилие в ветви стропа определяется по формуле
– наименьший допустимый коэффициент запаса прочности
Определяем разрывное усилие в ветви стропа:
Выбираем канат ТК 6 37 (ГОСТ 3071-74) диаметром 1800 мм с временным сопротивлением разрыву проволоки 1600 МПа и имеющий разрывное усилие 146500 кН.
Рисунок 13.1 Схема для расчета усилий в ветвях стропа
5 Инструкция по охране труда для машинстов гусеничных кранов
Требования безопасности перед началом работы:
Перед началом работы машинисты обязаны:
надеть спецодежду спецобувь установленного образца;
предъявить руководителю удостоверение о проверке знаний безопасных методов работ получить путевой лист и задание с учетом обеспечения безопасности труда исходя из специфики выполняемой работы.
После получения задания на выполнение работы машинисты обязаны:
- проверить исправность конструкций и механизмов крана;
- осмотреть механизмы крана их крепление и тормоза а также ходовую часть тяговые и буферные устройства;
- проверить наличие и исправность ограждений механизмов;
- проверить смазку передач подшипников и канатов а также состояние смазочных приспособлений и сальников;
- осмотреть в доступных местах металлоконструкции и соединения секций стрелы и элементов ее подвески а также металлоконструкции и сварные соединения ходовой рамы и поворотной части;
- осмотреть крюк и его крепление в обойме;
- проверить исправность дополнительных опор и стабилизаторов;
- проверить наличие и исправность приборов и устройств безопасности на кране (концевых выключателей указателя грузоподъемности в зависимости от вылета указателя наклона крана ограничителя грузоподъемности и др.);
- провести осмотр электроустановок и системы гидропривода крана;
- совместно со стропальщиком проверить соответствие съемных грузозахватных приспособлений массе и характеру груза их исправность и наличие на них клейм или бирок с указанием грузоподъемности даты испытания и номера;
- осмотреть место установки и зону работы крана и убедиться что уклон местности прочность грунта габариты приближения строений а также линии электропередачи соответствуют требованиям указанным в инструкции по эксплуатации крана.
Машинисты обязаны не приступать к работе в случае наличия следующих нарушений требований безопасности:
- при неисправностях или дефектах указанных в инструкциях заводов-изготовителей при которых не допускается их эксплуатация;
- дефектах грузозахватных приспособлений или несоответствии их характеру выполняемых работ;
- несоответствии характеристик крана по грузоподъемности и вылету стрелы условиям работ;
- наличии людей машин или оборудования в зоне работ;
- при уклоне местности превышающем указанный в паспорте заводов-изготовителей.
Обнаруженные нарушения требований безопасности труда должны быть устранены собственными силами а при невозможности сделать это машинисты обязаны незамедлительно сообщить о них лицу ответственному за безопасное производство работ кранами а также лицу ответственному за безопасную эксплуатацию крана.
Требования безопасности во время работы
Машинист во время управления краном не должен отвлекаться от своих прямых обязанностей а также производить чистку смазку и ремонт механизмов.
Входить на кран и сходить с него во время работы механизмов передвижения вращения или подъема не разрешается.
При обслуживании крана двумя лицами — машинистом и его помощником или при наличии на кране стажера ни один из них не должен отходить от крана даже на короткое время не предупредив об этом остающегося на кране.
При необходимости ухода с крана машинист обязан остановить двигатель. При отсутствии машиниста его помощнику или стажеру управлять краном не разрешается.
Перед включением механизмов перемещения груза машинист обязан убедиться что в зоне перемещения груза нет посторонних лиц и дать предупредительный звуковой сигнал.
Передвижение крана под линией электропередачи следует осуществлять при нахождении стрелы в транспортном положении.
Во время перемещения крана с грузом положение стрелы и грузоподъемность крана следует устанавливать в соответствии с указаниями содержащимися в руководстве по эксплуатации крана. При отсутствии таких указаний а также при перемещении крана без груза стрела должна устанавливаться по направлению движения. Производить одновременно перемещение крана и поворот стрелы не разрешается.
Установка крана для работы на насыпанном и неутрамбованном грунте на площадке с уклоном более указанного в паспорте а также под линией электропередачи находящейся под напряжением не допускается.
Машинист обязан устанавливать кран на все дополнительные опоры во всех случаях когда такая установка требуется по паспортной характеристике крана. При этом он должен следить чтобы опоры были исправны и под них подложены прочные и устойчивые подкладки.
Запрещается нахождение машиниста в кабине при установке крана на дополнительные опоры а также при освобождении его от опор.
Если предприятием-изготовителем предусмотрено хранение стропов и подкладок под дополнительные опоры на неповоротной части крана то снятие их перед работой и укладку на место должен производить лично машинист работающий на кране.
При установке крана на краю откоса котлована (канавы) машинист обязан соблюдать минимальные расстояния приближения от основания откоса выемки до ближайшей опоры крана не менее указанных в таблице.
Таблица 10.2– Расстояние приближения от подошвы откоса выемки до ближайшей опоры машины при установке вблизи выемки
Расстояние по горизонтали от основания откоса выемки до ближайшей опоры грузоподъемного крана м при грунте
При невозможности соблюдения этих расстояний откос должен быть укреплен. Условия установки крана на краю откоса котлована (канавы) должны быть указаны в проекте производства работ.
При установке крана вблизи здания штабеля груза или каких-либо других объектов расстояние между поворотной частью крана при любом его положении и габаритом указанных объектов должно быть не менее 1 м.
Установка и работа крана на расстоянии ближе 30 м от крайнего провода линии электропередачи разрешается только при наличии наряда-допуска оформленного в установленном порядке приказами владельца крана и производителя работ.
Перемещение грузов над перекрытиями под которыми размещены производственные жилые или служебные помещения где могут находиться люди не допускается. В исключительных случаях перемещение может производиться после разработки соответствующих мероприятий (по согласованию с органами Госгортехнадзора России) обеспечивающих безопасное выполнение работ.
Совместная работа по перемещению груза двумя кранами и более может быть допущена только в соответствии с проектом производства работ с приведением схемы строповки последовательности выполнения операций положения грузовых канатов а также требований к подготовке площадки и других требований по безопасному перемещению груза.
Машинист должен работать под непосредственным руководством лица ответственного за безопасное производство работ кранами при загрузке и разгрузке полувагонов при перемещении груза двумя кранами работе по наряду-допуску вблизи линии электропередачи при перемещении груза над перекрытиями под которыми размещены производственные или служебные помещения где могут находиться люди а также в других случаях предусмотренных проектами производства работ.
Требования безопасности по окончании работы
По окончании работы машинист обязан:
- опустить груз на землю;
- отвести кран на предназначенное для стоянки место затормозить его;
- установить стрелу крана в положение определяемое инструкцией завода-изготовителя по монтажу и эксплуатации крана;
- остановить двигатель отключить у крана с электроприводом рубильник;
- закрыть дверь кабины на замок;
- сдать путевой лист и сообщить своему сменщику а также лицу ответственному за безопасное производство работ по перемещению грузов кранами обо всех неполадках возникших во время работы и сделать в вахтенном журнале соответствующую запись.
1 Источники загрязнения окружающей природной среды
Загрязнение окружающей среды — это любое внесение в ту или иную экологическую систему (биогеоценоз) не свойственных ей живых или неживых компонентов физических или структурных изменений прерывающих или нарушающих процессы круговорота и обмена веществ потоки энергии и информации с непременными последствиями в форме снижения продуктивности или разрушения данной экосистемы.
Разнообразные виды вмешательства человека в естественные процессы в биосфере можно сгруппировать по следующим категориям загрязнений:
ингредиентное загрязнение или внесение химических веществ которые количественно или качественно чужды естественным биогеоценозам;
параметрическое (физическое) загрязнение связанное с изменением качественных параметров окружающей среды;
биоценотическое загрязнение которое заключается в воздействии на состав и структуру популяций живых организмов населяющих биогеоценоз;
стациально-деструкционное загрязнение (стация — место обитания популяции) изменение ландшафтов и экологических систем в процессе природопользования связанном с оптимизацией природы в интересах человека.
Загрязнение земли происходит в результате нерационального природопользования во время ведения сельскохозяйственных работ нарушения земли в процессе строительства.
Загрязнение вод происходит также в результате сброса в реки моря и озера сточных вод.
Основными причинами загрязнения атмосферного воздуха в Гулькевичском районе являются промышленные предприятия автотранспорт. Вклад автотранспорта в суммарный выброс составляет 50 – 60%. Загрязнение атмосферы – это не одна а множество примесей к основным компонентам воздуха. Количество каждого загрязнителя сильно изменяется поэтому последствия загрязнения воздуха – это результат воздействия целой смеси загрязнителей.
По данным многолетних наблюдений основными загрязняющими воздух веществами являются: пыль (взвешенные частицы) диоксид серы оксид углерода оксид и диоксид азота фенол формальдегид.
Среднегодовые концентрации этих веществ кроме диоксида серы превышают ПДК. За период 2002- 2004 гг. превышение ПДК составило:
- по пыли – 11 – 20 раза;
- по оксиду углерода – 11 – 15 раза;
- по диоксиду азота – 11 – 20 раза;
- по формальдегиду – 27 – 66 раза.
Загрязнение атмосферного воздуха отрицательно воздействуют на растения животных и людей.
В районе города Гулькевичи концентрация оксида азота превышает ПДК в 22 раза. Вблизи микрорайона ПДК пыли выше в 23 раза. Загрязнение воздуха в безветренную погоду распределяется по слоям. Нижний (до 5 м от земли) – это выхлопные газы пыль от 5 до15 м – выбросы предприятий. Вред выхлопных газов заключается еще и в том что наряду с оксидами и угарными газами они образуют канцерогенные вещества.
2 Воздействие проектируемого объекта на состояние подземных вод
2.1 Расчет санитарно - защитной зоны Водозабор "Южный" города Гулькевичи
Зоны санитарной охраны должны предусматриваться на всех проектируемых и реконструируемых водопроводах хозяйственно-питьевого назначения в целях обеспечения их санитарно-эпидемиологической надежности.
Зоны водопровода должны включать зону источника водоснабжения в месте забора воды (включая водозаборные сооружения) зону и санитарно-защитную полосу водопроводных сооружений (насосных станций станций подготовки воды емкостей) и санитарно-защитную полосу водоводов.
Зона источника водоснабжения в месте забора воды должна состоять из трех поясов: первого — строгого режима второго и третьего — режимов ограничения. Зона водопроводных сооружений должна состоять из первого пояса и полосы (при расположении водопроводных сооружений за пределами второго пояса зоны источника водоснабжения).
Согласно СанПиН 2.2.12.1.1.1200-03 вышеуказанное предприятие
относится к 1 классу и имеет санитарно-защитную зону 50 метров.
Размеры СЗЗ уточняются отдельно для различных направлений ветра в зависимости от результатов расчета загрязнений атмосферы
и среднегодовой розы ветров района расположения предприятия
по формуле (ОНД-86 п. 8.18):
L - расчетный размер СЗЗ м [50 м.]
L0 - расчетный размер участка в данном направлении где концентрация вредных веществ превышает ПДК м.
P - среднегодовая повторяемость направлений ветров рассматриваемого румба %
Р0 - повторяемость направлений ветров одного румба при круговой розе ветров %
Р = 100 8 = 125 % (8-ми румбовая роза ветров)
Направление ветра по румбам
Согласно п. 2.3.2. СанПиН 2.2.22.1.1. 1031 - 01 размер СЗЗ
в окончательном виде составляет:
2.2 Организация водоохранных зон
Для поддержания водных объектов в состоянии которое соответствует экологическим требованиям исключает загрязнение засорение и истощение поверхностных и подземных вод и сохраняет среду обитания животных и растений организуют водоохранные зоны. Ими являются территории примыкающие к скважинам акватории рек водохранилищ и других поверхностных водных объектов; на них устанавливается специальный режим использования и охраны природных ресурсов а также осуществления иной деятельности. Помимо водоохранных зон в целях обеспечения охраны вод могут устанавливаться также зоны и округа санитарной охраны. Они устанавливаются в целях охраны водных объектов используемых для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения а также содержащих природные лечебные ресурсы.
Территория первого пояса зоны источника водоснабжения должна быть спланирована огорожена и озеленена. Для территории первого пояса зоны должна предусматриваться сторожевая (тревожная) сигнализация.
На территории первого пояса зоны:
все виды строительства за исключением реконструкции или расширения основных водопроводных сооружений (подсобные здания непосредственно не связанные с подачей и обработкой воды должны быть размещены за пределами первого пояса зоны);
размещение жилых и общественных зданий проживание людей в том числе работающих на водопроводе;
прокладка трубопроводов различного назначения за исключением трубопроводов обслуживающих водопроводные сооружения;
выпуск в поверхностные источники сточных вод купание водопой и выпас скота стирка белья рыбная ловля применение для растений ядохимикатов и удобрений;
- здания должны быть канализованы с отведением сточных вод в ближайшую систему бытовой или производственной канализации или на местные очистные сооружения расположенные за пределами первого пояса зоны с учетом санитарного режима во втором поясе. При отсутствии канализации должны устраиваться водонепроницаемые выгребы расположенные в местах исключающих загрязнение территории первого пояса при вывозе нечистот;
- должно быть обеспечено отведение поверхностных вод за пределы первого пояса;
- допускаются только рубки ухода за лесом и санитарные рубки леса.
3 Охрана подземных вод
Согласно ст. 1 Водного кодекса РФ подземные воды — это воды в том числе минеральные находящиеся в подземных водных объектах. При этом подземные воды и вмещающие их горные породы признаны единым водным объектом.
В целях борьбы с истощением запасов пресных подземных вод предусматриваются следующие мероприятия: рациональное размещение водозаборов по площади; регулирование режима водоотбора подземных вод; уточнение величины эксплуатационных запасов (чтобы не допустить их истощения); для самоизливающихся артезианских скважин установление кранового режима эксплуатации.
Иногда для профилактики истощения подземных вод применяют искусственное пополнение их посредством перевода части поверхностного стока в подземный.
Борьба с загрязнением подземных вод включает профилактические и специальные мероприятия. Профилактические меры являются основными поскольку требуют наименьших затрат. Специальные мероприятия направлены в первую очередь на изоляцию источников загрязнения от остальной части водоносного горизонта (противофильтрационные стенки завесы) перехват загрязненных подземных вод с помощью дренажа или откачки их из специальных скважин.
Важнейшей профилактической мерой предупреждения загрязнения подземных вод в районах водозаборов служит устройство вокруг них зон санитарной защиты.
Зоны санитарной защиты (ЗСЗ) состоят из трех поясов. Первый пояс включает территорию на расстоянии 30—50 м непосредственно от места водозабора (скважины). Это зона строгого режима в ней запрещено присутствие посторонних лиц и проведение работ не связанных с эксплуатацией водозабора. Второй пояс ЗСЗ служит для защиты водоносного горизонта от бактериальных загрязнений а третий — от химических загрязнений. Здесь запрещается размещение любых объектов которые могут вызвать то или иное загрязнение например животноводческих комплексов. Не допускается рубка леса использование ядохимикатов и др.
Минприроды России в 1998 г. утвердило Методические указания по разработке нормативов предельно допустимых вредных воздействий (ПДВВ) на подземные водные объекты и предельно допустимых сбросов вредных веществ в подземные водные объекты. Нормативы ПДВВ представляют собой совокупность количественных и качественных показателей (характеристик) процессов и сооружений которые могут оказывать вредное воздействие на подземные воды. В случае соблюдения этих нормативов вредное воздействие не превышает допустимых пределов.
Нормативы ПДВВ определяются для каждого проектируемого строящегося или действующего объекта хозяйственной деятельности применительно к конкретному подземному водному объекту на который может оказывать воздействие указанная деятельность.
4 Оценка ущерба атмосферному воздуху в процессе строительства.
При строительстве каналов и трубопроводов выполняется расчет ущерба от загрязнения атмосферы по данным таблицы. Объем и состав выбросов отнесен к 1 км трубопроводов для систем водоснабжения.
Укрупненные показатели для расчета ущерба от загрязнения воздуха в период строительства на 1 км трубопроводов.
Наименование вещества
Выброс вещества тонн за 1 км трубопровода
Стоимость 1 тонны руб
Стоимость выброса вещества за 1 км трубопровода
Пыль сварочного аэрозоля
Углеодороды предельные
Взвешенные вещества пыль
5 Мониторинг водных объектов
Государственный мониторинг водных объектов являясь составной частью системы государственного мониторинга окружающей природной среды включает мониторинг поверхностных водных объектов суши и морей мониторинг подземных водных объектов мониторинг водохозяйственных систем и сооружений.
Он предусматривает: постоянные наблюдения за их состоянием качественными и количественными показателями как поверхностных так и подземных вод; сбор хранение и обработку данных наблюдений; создание и ведение банков данных; оценку составление прогнозов изменения состояния водных объектов и передачу соответствующей информации правительственным органам Федерации и ее субъектов.
Государственный мониторинг водных объектов осуществляет Министерство природных ресурсов (МПР) Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет) и другие специально уполномоченные государственные органы в области охраны окружающей среды.
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СИСТЕМЫ
1. Стоимость строительства объектов
В соответствии с МДС 81-35.2004 «Методика определения стоимости строительной продукции на территории РФ».
Стоимость строительства определяем по укрупненным показателям (в ценах 2001г.) с последующим пересчетом в текущие цены 2-го квартала 2007 года. Пересчет сметной стоимости в текущие цены производим по индексам пересчета на 2 квартал 2007 года утвержденный департаментом строительства Краснодарского края представленными ценами ценообразования ГУП «Кубаньстройцена».
Таблица 12.1 Стоимость строительства объекта .
2 Технико-экономические показатели проекта
Для расчета экономической эффективности проекта водоснабжения необходимо иметь данные по проектной мощности водопровода.
Расчет экономических показателей проектов водоснабжения начинают с расчета полной себестоимости воды подаваемой потребителям. Расчет производится на основании сметы годовых эксплуатационных расходов являющейся обязательной частью производственного плана предприятия. Эксплуатационную смету составляют по следующим основным статьям затрат:
- заработная плата обслуживающего персонала с начислениями на социальное страхование (З);
- материалы и реагенты (Р);
- электроэнергия (Э);
- амортизационные отчисления; текущий ремонт; прочие расходы (А).
По годовым эксплуатационным затратам и проектной мощности водопровода рассчитывается себестоимость 1 м3 воды. В дипломном проекте себестоимость водоподачи рассчитывается с использованием укрупненных удельных показателей по статьям указанных затрат (руб.м3).
Удельные затраты на оплату труда обслуживающего персонала с начислениями на социальное страхование определяется на основе среднегодовой заработной платы по категориям работающих (рабочие; ИТР; служащие; МОП). Планируемая величина удельных затрат по данной статье расходов составляет 087руб.м3.
Стоимость материалов и реагентов равна сумме отпускной (оптовой) цены материалов реагентов с учетом заготовительно-складских расходов предприятия стоимости перевозок. Удельные затраты на материалы и реагенты зависят от качества воды в источнике и принимаются в размере 340 руб.м3.
Стоимость потребленной электроэнергии определяется ее годовым расходом и тарифом на отпускаемую электроэнергию. В структуре себестоимости на долю электроэнергии приходится 134руб.м3.
Сумма амортизационных отчислений на полное восстановление основных фондов определяется по нормам. Для сооружений водопровода (за исключением водоводов и сетей) может быть принят усредненный процент амортизационных отчислений равный 6% стоимости строительно-монтажных работ а для оборудования — 12% стоимости оборудования. Расходы на текущий ремонт принимаются равными 1 % стоимости сооружений оборудования и сетей. Статья «прочие расходы» учитывает следующие виды расходов: износ и ремонт малоценных и быстро изнашивающихся инструментов приспособлений и хозяйственного инвентаря; расходы по технике безопасности и охране труда. Расходы по данной статье затрат приблизительно равны 6% общей суммы эксплуатационных расходов без учета амортизационных отчислений. Удельная величина перечисленных затрат составляет 213 руб.м3.
Таким образом себестоимость воды подаваемой потребителям составляет:
С = З + Р + Э + А (12.1)
З – удельные затраты на заработную плату обслуживающего персонала с начислениями на социальное страхование руб.м3;
Р – удельные затраты на материалы и реагенты руб.м3;
Э – удельные затраты на электроэнергию руб.м3;
А – удельные затраты на амортизационные отчисления руб.м3.
Определим себестоимость воды:
С = 087+340+134+213=774 руб.м3.
Полная себестоимость (годовые издержки) определяется годовым объемом водоподачи:
Сполн.= С × W (12.2)
Сполн – полная себестоимость руб.;
C – себестоимость воды руб.м3;
W – годовой объем водоподачи м3.
Определяем полную себестоимость:
Сполн .= 774×11116148 = 86038986 руб. = 86039 тыс. руб.
Проектный тариф на воду (Т) определяем по проектной себестоимости и рентабельности (R). Величину рентабельности принимаем равной 19 % (средняя величина рентабельности для предприятий Гулькевичского района).
Т = С × (1 + R) (12.3)
T – проектный тариф на воду руб.м3;
Определяем проектный тариф на воду:
Т = 774 × (1 + 019) = 92 руб.м3.
Поскольку предприятия водоснабжения являются естественными монополистами тарифы или отпускные цены на воду утверждаются местной администрацией с учетом данных проектных организаций.
Поступления от реализации (стоимость услуг по водоподаче) (D) определяется величиной тарифа и годовым объемом водоподачи:
Определяем поступления от реализации:
D = 92×11116148 = 102386393 руб. = 102386 тыс. руб.
Длительность строительства данного водопровода определенная в разделе 9 составляет 1 год 3 месяца. Распределение капитальных вложений по годам строительства следующее: 1-й год – 86% 2-й год – 14%. В зависимости от сроков строительства системы водоснабжения и распределения капитальных вложений по годам строительства распределение денежных поступлений в течение срока освоения могут составлять во второй год – 80% ; в третий год и все последующие – 100%. Распределение издержек в течение срока освоения принимаем аналогичным.
Рассчитанные экономические показатели проекта будут использованы при расчете показателей эффективности инвестиционного проекта.
3 Расчет показателей эффективности инвестиционного проекта
Расчет показателей эффективности инвестиционного проекта проводится с привлечением выполненных в предыдущих разделах расчетов. Рассчитанные значения технико-экономических показателей строительства и затраты капитального характера рассматриваются в качестве составляющих денежных потоков (прогнозируемых временных зависимостей поступлений и платежей).
Интегральные показатели эффективности проекта строительства объекта определяются с использованием сальдо накопленного за Т лет денежного потока по формулам для определения: чистого дисконтированного дохода (ЧДД) индекса доходности (ИД) внутренней нормы доходности (ВНД) срока окупаемости:.
- дисконтированный чистый доход ЧДД (NPV):
- приросты чистой прибыли инвестиции и амортизационные отчисления по годам горизонта расчета Т;
- горизонт расчета определяемый с учетом сроков проведения ремонтно-восстановительных мероприятий периода освоения объектов реконструкции нормативных сроков службы напорной сети поливной техники оборудования насосных станций;
- коэффициент дисконтирования – коэффициент приведения разновременных эффектов и затрат к базисной дате (году начала реконструкции);
- норматив дисконтирования принимаемый на уровне годовой ставки рефинансирования ЦБ РФ.
Для инвестиционных проектов с. – х. водоснабжения норматив дисконтирования может быть принят на уровне 10 – 12%.
- индекс доходности ИД (PI)
- коэффициент дисконтирования – коэффициент приведения разновременных эффектов и затрат к базисной дате (году начала реконструкции).
- внутренняя норма доходности ВНД (IRR) равная норме дисконта при которой
Срок окупаемости представляет собой период от начального момента вложения средств до момента окупаемости. Моментом окупаемости называется наиболее ранний момент времени в расчетном периоде после которого текущий чистый доход становится и в дальнейшем остается неотрицательным. При оценке эффективности срок окупаемости как правило выступает только в качестве ограничения.
Сравнительный анализ вариантов инвестиционных проектов проводится с привлечением показателей ЧДД ИД и других с учетом их приоритетности. Процедуры оценки проектов начинаются с анализа показателя ЧДД; проекты с ЧДД 0 считаются неэффективными; проекты с ЧДД>0 ранжируются в порядке убывания значений ЧДД. При наличии нескольких проектов с высокими уровнями ЧДД сравниваются структуры объемы и распределение во времени необходимых для их реализации капиталовложений.
Расчет указанных показателей эффективности проекта осуществляется с применением программного обеспечения которое включает подпрограммы: «Экономическая оценка эффективности инвестиционного проекта» «Финансовый профиль проекта» «Индекс доходности» «Внутренняя норма доходности» «Графический анализ внутренней нормы доходности». Программное обеспечение позволяет осуществлять многовариантный анализ эффективности инвестиционных проектов различающихся динамикой финансовых потоков варьируя значениями эффекта и затрат на протяжении жизненного цикла объекта нормой дисконтирования а также включая возможность учета затрат на последующую реконструкцию.
Расчет ведем в табличной форме.
Показатели эффективности инвестиционного проекта тыс. руб.
Поступления от реализации
Ежегодный чистый доход
Коэффициенты дисконтирова-ния
Ежегодный дисконтирован-ный чистый доход
Суммарный чистый доход (ЧД NV)
Чистый дисконтирован-ный доход (ЧДД NPV)
Таблица12.3 – Определение внутренней нормы доходности
Варьируемая норма дисконта
Поступления от реализации (без НДС)
Ежегодный дисконтированный чистый доход
Чистый доход (ЧД NV)
Чистый дисконтированный доход (ЧДД NPV)
Продолжение таблицы 12.3
Внутренняя норма доходности (ВНД) =
Комментарий. Ячейки для ввода исходной информации выделены жирным шрифтом
Столбцы с информацией для К С D формируются на листе ЧДД
Кузнецов Е.В. Скобельцин Ю.А. Фетисов В.Д. Методические указания к расчету системы водоснабжения сельского населенного пункта. Краснодар КГАУ 2001 – 37 С.
Васильев В.А. Васильева Л.П. Концевой Р.Н. Методические указания для проектирования разведочно – эксплуатационной скважины на воду. Краснодар КГАУ 1982 – 48 с.
Абрамов С.К. Алексеев В.С. Забор воды из подземного источника. М.: Колос 1980 – 239 с.
Абрамов Н.Н. Водоснабжение. Учебник для ВУЗов. 3 – е издание переработанное и дополненное. М.: Стройиздат 1982 – 440 с.
Громадский А.В. Фетисов В.Д. Кузнецов Е.В. Аракельян Л.В. Нормативные материалы и рекомендации по расчету систем сельскохозяйственного водоснабжения. Учебное пособие. Краснодар КГАУ 1994 – 114 с (часть вторая).
Абрамов Н.Н. Расчет водопроводных сетей. Учебное пособие для ВУЗов. М.: Колос 1980 – 278 с.
Аракельян Л.В. Крылова Н.Н. методические рекомендации по проектированию головной мелиоративной насосной станции. Краснодар КГАУ 1998 – 99 с.
Безменов А.И. Курсовое и дипломное проектирование. М.: Колос 1982 – 357 с.
Палиев В.И. Технология строительства и ремонта трубопроводов. Учебное пособие для студентов ВУЗов. Краснодар КГАУ 1999 – 96 с.
СанПиН 2.1.4.1074-01 Вода питьевая.
Громадский А.В. Аракельян Л.В. Шалыгин А.М. Центробежные насосы. Учебное пособие. Краснодар КГАУ 1991 – 136 с.
Зацепина М.В. Курсовое и дипломное проектирование водопроводных сетей и сооружений. Л.: Стройиздат 1981 – 271 с.
Чебаевский В.Ф. Насосы и насосные станции. М.: Агропромиздат.
Ясинецкий В.Г. Организация планирование и основы управления водохозяйственным строительством. М.: Колос 1982 – 238 с.
Луговой А.С. Жердев Б.П. Палиев В.И. Орехова В.И. Методика составления сметной документации на строительство и реконструкцию водохозяйственных объектов. Краснодар КГАУ 2000 – 74 с.
СНиП 2.04.02 – 84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.
Карамбиров Н.А. Сельскохозяйственное водоснабжение. М.: Колос 1978 – 455 с.
Васильев Б.А. Мелиоративные и строительные машины. М.: Агропромиздат 1986 – 431 с.
Оводов В.С. Ильин В.Г. Проектирование систем сельскохозяйственного водоснабжения. М.: Колос 1979 – 168 с.
Смагин В.Н. Курсовое и дипломное проектирование по сельскохозяйственному водоснабжению. М.: Агромпромиздат 1990 – 336 с.
Ткаченко В.Т Туровский Б.В. Охрана труда. Методические указания к разделу в дипломных проектах. Краснодар 2007 г.
Туровский Б. В. Производственная санитария в строительстве. Краснодар 2004г.
СП 12-135-2003 «Безопасность труда в строительстве». Отраслевые типовые инструкции по охране труда».
СНиП 12-01-2004 «Организация строительства»
СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования.»
СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство.»
СНиП III-10-75. «Благоустройство территории»

Drawing1.dwg

ВОДОСНАБЖЕНИЕ ПОСЕЛКА "ЭЛИТНЫЙ
АБИНСКОГО РАЙОНА КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ
РЕЗЕРВУАРЫ ЧИСТОЙ ВОДЫ
РЕГУЛИРУЮЩИЕ ЕМКОСТИ
ВВ. 020. 010. 006. Ч
Проект системы водоснабжения микрорайона "Западный" города Гулькевичи
Трубопровод к насосной станции
Грязевая труба d 125 мм
Труба для подачи воды от НС-I
На промывку фильтров
второго подъема d 250 мм
Засыпка - слой грунта h=0.950 м
Сборные ж.б. плиты покрытия
Посев многолетних трав
по растительному грунту
Цементный раствор М100 для создания уклона
ж.б. монолитное днище из бетона М200-240 мм
Подготовка из бетона М50 - 80 мм

Внутрянка Формат 2007.dwg

(Verwendungsbereich)
(Modell- oder Gesenk-Nr)
Аксонометрическая схема водопровода М 1:100
Генплан участка М 1:500
План санитарного узла с приборами М 1:25
Генплан участка М 1:400
Условные обозначения
Проект системы водоснабжения микрорайона "Западный" города Гулькевичи
ВВ. 020. 010. 005. Ч
ВНУТРЕННЯЯ ВОДОПРОВОДНАЯ

Водозаборка 2007.dwg

(Verwendungsbereich)
(Modell- oder Gesenk-Nr)
СХЕМА НАСОСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ВОДОЗАБОРНОЙ СКВАЖИНЫ
Динамический уровень
ПАРАМЕТРЫ СКВАЖИНЫ И НАСОСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА СКВАЖИНЫ
ХАРАКТЕРИСТИКА НАСОСА
Удельная производ-ть
Расчетная производ-ть
Динамического уровня
Расчетная производи-
Длина насоса с сеткой
Марка электродвигателя
Хомут крепления электрокабеля
Ящик системы управления и
Герметичный оголовок
Место для обсадных труб
Место для бурильных труб
СХЕМА РАСПОЛОЖЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ
Схема бурильной установки 1БА-15В
ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ И КОНСТРУКЦИЯ СКВАЖИНЫ
Проект системы водоснабжения микрорайона "Западный" города Гулькевичи
ВВ. 020. 010. 002. Ч
ВОДОЗАБОРНАЯ СКВАЖИНА
НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ II-ГО

НС 2 гот 2007.dwg

Дренажный насос ЦНС-3
Обратный клапан d=250мм
Всасывающий трубопровод d=200мм
Электродвигатель 4А112М2
Напорный трубопровод d=250мм
Комната обслуживающего персонала
Проект системы водоснабжения микрорайона "Западный" города Гулькевичи
ВВ. 020. 010. 007. Ч
НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ II-ГО
Гидроизоляция "Пеноплекс

ТСР 2007.dwg

Котлован под насосную станцию
Отвал растительного грунта
Отвал грунта для обратной засыпки
Отвал лишнего грунта
Проект системы водоснабжения микрорайона "Западный" города Гулькевичи
ВВ. 020. 010. 008. Ч
ВВ. 020. 015. 008. Ч
ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
НАСОСНОЙ СТАНЦИИ II-ГО ПОДЪЕМА

Трассировка сети.dwg

(Verwendungsbereich)
(Modell- oder Gesenk-Nr)
Проект системы водоснабжения микрорайона "Западный" города Гулькевичи
ВВ. 020. 010. 004. Ч
ВВ. 020. 015. 008. Ч
ВВ. 010. 015. 008. Ч
ВОДОЗАБОРНАЯ СКВАЖИНА
НАРУЖНАЯ ВОДОПРОВОДНАЯ
НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ II-ГО

Экономика.dwg

содержащаяся в документе
быть раскрыта или передана третьим лицам только
по соглашению между разработчиком и заказчиком
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНВЕСТИЦИОННОГО ПРОЕКТА
ВВ. 020. 010. 009. Ч
Проект системы водоснабжения микрорайона "Западный" города Гулькевичи
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

7.Р.В.Ч.2.dwg

Засыпка - слой грунта h=0.950 м
Сборные ж.б. плиты покрытия
Срезка растительного грунта
Переливной трубопровод
Подводящий трубопровод
Схема уклонов по днищу
План первого резервуара
План второго резервуара
План распределительного колодца
Посев многолетних трав по растительному грунту
Цементный раствор М100 для создания уклона
ж.б. монолитное днище из бетона М200 - 140 мм
Подготовка из бетона М50 - 80 мм
ж.б. расределительно - регулирующий колодец
Конструкцию штукатурной гидроизоляции сделать из асфальтовой мастики 2. Относительной отметке 0
0 (верх ж.б. днища) соответствует абсолютная отметка 107
Отводящий трубопровод
Спускной трубопровод
ВВ. 020. 010. 006. Ч
Трубопровод к насосной станции
Грязевая труба 125 мм
Труба для подачи воды от НС-I
На промывку фильтров
второго подъема 250 мм
Посев многолетних трав
Проект системы водоснабжения микрорайона "Западный" города Гулькевичи
РЕЗЕРВУАРЫ ЧИСТОЙ ВОДЫ
РЕГУЛИРУЮЩИЕ ЕМКОСТИ

Фтораторная установка.dwg

Проект системы водоснабжения микрорайона "Западный" города Гулькевичи
ВВ. 020. 010. 003. Ч
ФТОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА
Бачок постоянного уровня

1.dwg

Наименование зданий и сооружений
Пятиэтажный жилой дом на 100 кв.
Девятиэтажный жилой дом на 63 кв.
Пристроенное предприятие обслуживания при жилых домах
Общественно-торговый центр
Школа на 960 учащихся
Дсад-ясли на 280 мест
Мойка и заправка легковых автомобилей
ВВ. 020. 010. 001. Ч
Ситуационный план города Гулькевичи
Проект системы водоснабжения микрорайона "Западный" города Гулькевичи
Генплан микрорайона "Западный