Водоснабжение населенного пункта

План.dwg

Водоотведение и очистка сточных вод города
План населённого пункта
график работы насосной станции I подъёма
график работы насосной станции II пподъёма
График водопотребления
Час максимального водопотребления
Пьезометрический профиль Г 1:40000 В 1:500
Водоснабжение. Водопроводные сети
Водопроводные сети населенного пункта
План населённого пункта. Пьезометрический профиль по контуру местности.
кафедра "Водоснабжение"
Расчетная схема водопроводной сети населенного пункта
Узловые расходы водопроводной сети
Предварительное потокораспределение и назначение диаметров водопроводной сети
Окончательное распределение потоков по линиям водопроводной сети на час макс. водопотребления
Ступенчатый график водопотребления населённого пункта
Предварительное распределение потоков по линиям водопроводной сети в час пожара
Окончательное распределение потоков по линиям водопроводной сети в час пожара
Пьезометрическая карта водопроводной сети на час максимального водопотребления
Пьезометрическая карта водопроводной сети на час пожара

Записка.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации
Московский Государственный Строительный Университет
Факультет: Водоснабжение и Водоотведение
Кафедра: Водоснабжение
Специальность: 2908.00 «Водоснабжение и водоотведение»
Дисциплина: Водоснабжение (Водопроводные сети)
Расчётно-пояснительная записка
к курсовому проекту:
«Водопроводные сети населённого пункта»
Руководительдоц. Михайлин А.В.
Исходные данные для проектирования
Состав курсового проекта
Расчёт общего водопотребления населённого пункта
1. Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения.
2. Расход воды на мойку усовершенствованных покрытий проездов и площадей и поливку зелёных насаждений
3. Расход воды на нужды местной промышленности
4. Расход воды на нужды промышленного предприятия
5. Расход воды на нужды пожаротушения
6. Общее водопотребление населённого пункта по часам суток.
Построение графиков водопотребления населённого пункта и работы насосов НСI и НСII
Определение ёмкости и размеров бака водонапорной башни
Определение ёмкости резервуаров чистой воды
Трассировка водопроводной сети
Подготовка сети к гидравлическому расчёту
1. Определение основных расчётных режимов работы системы подачи и распределения воды
2. Определение путевых расходов и узловых отборов воды из сети
3. Предварительное потокораспределение и назначение диаметров труб
Гидравлические расчёты по водопроводной сети населённого пункта
1. Гидравлический расчёт (увязка) водопроводной сети населённого пункта на час максимального водопотребления
2. Определение диаметров водоводов напора насосов и высоты башни для часа максимального водопотребления
3. Гидравлический расчёт водопроводной сети населённого пункта на час максимального водопотребления + пожар
4. Определение диаметров водоводов и напора насосов для часа максимального водопотребления + пожар
Составление пьезокарт и построение графика пьезометрических линий
Подбор насосного оборудования
Библиографический список
Перечень графического материала:
Лист 1-10. План город схемы водораспределения пьезометрические карты пьезометрический профиль график работы насосов.
Исходные данные для проектирования.
Характеристика проектируемого объекта
Расчётная плотность населения чел.га
Степень санитарно-технического оборудования в соответствии с классификацией действующих норм
Поливаемая площадь города %
Площадь поливаемая автомашинами %
Площадь поливаемая дворниками %
Продолжительность поливки автомашинами часовсут
Продолжительность поливки дворниками часовсут
Глубина промерзания грунта м
Экономический фактор
Промышленное предприятие
Колличество рабочих смен на предприятии
Продолжительность одной смены часов
Расход воды на технологические нужды ч
Требования к качеству воды на предприятии
Степень огнестойкости здания
Категория производства по пожарной опасности
Объём наибольшего здания тыс.
Всего рабочих в смену чел
В том числе работающих в холодных цехах в смену %
В том числе работающих в горячих цехах в смену %
Пользуются душем от количества работающих в холодном цехе %
Пользуются душем от количества работающих в горячем цехе %
Состав курсового проекта.
План населённого пункта в масштабе 1:10000 с промышленным предприятием и трассировкой водоводов и водопроводной сети с указанием номеров узлов длин и диаметров участков а также расположением регулирующих сооружений;
Пьезометрический профиль по контуру кольцевой водопроводной сети в масштабе (вертикальный 1:100 и горизонтальный 1:10000).
Расчётно-пояснительная записка с пояснениями о обоснованиями принятых технических решений.
Расчёт общего водопотребления населённого пункта.
1. Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения.
Таблица площадей кварталов населённого пункта.
Расчетный среднесуточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды:
где удельное водопотребление на одного жителя принято
расчетное число жителей чел;
расчетная плотность населения города
площадь города Га (определяется по генплану города).
Максимальный суточный расход воды:
где коэффициент суточной неравномерности зависимый от степени благоустройства.
Максимальный часовой расход воды:
где коэффициент часовой неравномерности определяется:
коэффициент зависимый от степени благоустройства;
коэффициент учитывающий количество жителей в населённом пункте.
2. Расход воды на мойку усовершенствованных покрытий проездов и площадей и полив зелёных насаждений.
Площадь поливаемой территории населённого пункта по заданию составляет 8% от общей площади и равна:
Площадь территории нас. Пункта поливаемой машинами (дворниками) в % указана в задании. Фактическая площадь территории поливаемой машинами определена:
Норма расхода воды на механизированную поливку усовершенствованных покрытий проездов и площадей и вручную дворниками (включая полив зелёных насаждений) для местных условий данного нас. пункта принята равной:
Количество воды расходуемое в сутки на мойку усовершенствованных покрытий проездов и площадей и полив зелёных насаждений машинами и дворниками определяется:
Продолжительность поливки машинами и дворниками указано в задании. Часовой поливочный расход определяется:
3. Расход воды на нужды местной промышленности.
Суточный расход воды на нужды предприятий коммунально-бытового сектора нас. пункта принят равным 10% от максимального суточного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды:
Часовой расход воды определяется:
4. Расход воды на нужды на промышленного предприятия.
Часовой расход воды на технологические нужды предприятия по заданию равен предприятие работает равномерно в течении суток в три смены. Тогда суточный технологический расход определится по формуле:
Расходы воды на хозяйственно питьевые нужды работников и на пользование душем определены для каждой смены в зависимости от типа цеха.
В холодных цехах общее количество работников в смену и количество работников пользующихся душем определяется по заданию и равно:
их них пользуются душем
Норма водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды для холодного цеха в смену принимается:
Расход воды в смену на хозяйственно-питьевые нужды определится:
тогда в сутки на хозяйственно-питьевые нужды необходимо:
а расход воды в час составит:
Количество работников на одну душевую сетку в холодном цехе принято равным 15 тогда количество потребных душевых сеток для холодного цеха в смену определиться:
При норме расхода воды на одну душевую сетку 500 душевой расход в холодном цехе в смену составит:
За смен (т.е. в сутки) расход воды на душ в холодном цехе определиться:
В горячих цехах общее количество работников в смену и количество рабочих пользующихся душем определяется по заданию и равно:
из них пользуются душем
Норма водопотребления на хозяйственно=питьевые нужды для горячего цеха в смену принимается:
Расход воды в смену на хозяйственно-питьевые нужды определиться:
Количество работников на одну душевую сетку в горячем цехе принято равным 7 тогда количество потребных душевых сеток для горячего цеха в смену определится:
При норме расхода воды на одну душевую сетку душевой расход в горячем цехе в смену составит:
За смен (т.е. в сутки) расход воды на душ в горячем цехе определиться:
Общий расход воды на душ в цехах промышленного предприятия для времени принятия душа в течение 45 минут (075 часа) после рабочей смены составит:
при этом расход в час приёма душа составит:
5. Расход воды на нужды пожаротушения.
В населённом пункте запроектирована объединённая система хозяйственно-питьевого-противопожарного водоснабжения.
Расход воды на наружное пожаротушение в населенном пункте принят в соответствии с количеством проживающих жителей при этажности застройки зданиями высотой три этажа и выше равным (два одновременных пожара с расходом на один пожар ).
В соответствии с заданием степень огнестойкости здания промышленного предприятия – III категория производства по пожарной безопасности – В.
Расход воды на наружное пожаротушение производственных зданий с фонарями объёмом 10 тысяч принят равным .
Хоз.-питьевое водопотребл.
Расход воды на мойку и полив
Хоз-питьев. хол. цех
Хоз-питьев. гор. цех
Построение графиков водопотребления населённого пункта и работы НС-I и НС-II.
Часом максимального водопотребления является час 17-18 когда потребление воды населённым пунктом составляет 533% от общего суточного расхода. Режим работы станции в течении суток предусматривается неравномерным с подключением в час максимального водопотребления второго питателя – водонапорной башни. Учитывая неравномерность водопотребления и возможность достаточного маневра для включения-выключения необходимого количества насосных агрегатов принимаем к установке на насосной станции трех рабочих насосов с общей максимальной подачей в час 476 %. Тогда водонапорная башня будет подавать в час максимального водопотребления 057 %.
Учитывая параллельность включения насосов определяем режимные точки работы НС-II:
подача одного насоса (номинальная) составит (здесь 25 - единицы суммарной подачи при снижении номинала каждого из трех параллельно включенных до 83%);
подача двух насосов - (здесь 18 - единицы суммарной подачи при снижении номинала каждого из двух параллельно включенных до 90%).
Определено что насосная станция подает в водопроводную сеть часовой расход в размере 476% от общего суточного расхода в течение 16 часов. В час 23 - 24 часовой расход составляет 274% при ступенчатой работе насосных агрегатов в течение часа: 2 насоса с подачей 343% работают 055 доли часа (33 минуты) после чего один насос отключается и оставшуюся долю часа - 045 (27 минут) работает 1 насос с подачей 190%. В часы 1 - 8 часовой расход составляет 302% при ступенчатой работе насосных агрегатов в течении часа: 3 насоса с подачей 476% работают 039 доли часа (24 минуты) после чего один насос отключается и оставшуюся долю часа 061 (36 минуты) работает 1 насоса с подачей 190%.
Подача НС-II на рабочей ступени
Количество рабочих агрегатов
Время работы агрегатов в долях часа
Количество часов работы в сутки
Подача за время работы в сутки
Определение ёмкости и размеров бака водонапорной башни.
Общая емкость бака водонапорной башни определяется:
Регулирующий объем бака определяется:
Пожарный запас водонапорной башни
где расход воды на тушение наружного пожара 25 лс;
расход воды на тушение внутреннего пожара 5 лс;
0 продолжительность тушения пожара с;
01 переводной коэффициент.
Общая емкость бака водонапорной башни:
Высота слоя воды в баке водонапорной башни:
Строительная высота: .
К установке принята водонапорная башня со стальным баком емкостью 500 по типовому проекту .
Водопотребление города %
Расход воды из бака %
Поступление воды в бак %
Определение ёмкости резервуаров чистой воды.
Подача насосами I подъёма %
Подача насосами II подъёма %
Полная вместимость РЧВ определяется по формуле:
где регулирующий объём воды
противопожарный запас воды
объём воды на собственные нужды очистной станции .
К установке на очистных сооружениях принимаем 3 железобетонных РЧВ высотой 484 м и ёмкостью 1900 по типовому проекту №901-4-63.83. Размеры основания - 1824 м.
При величине площади основания РЧВ и их количестве определим высоту слоя воды занимаемую каждым объёмом.
Регулирующий объём воды:
Противопожарный запас воды:
Объём воды на собственные нужды очистной станции:
Трассировка водопроводной сети.
Трассировка магистральных линий водопроводной сети населённого пункта выполнена в направлении основного потокораспределения по межквартальным проездам таким образом чтобы обеспечить двухстороннее питание потребителей. Водопроводная сеть кольцевая что обеспечивает надёжность системы подачи и распределения воды. Основные магистральные линии соединены перемычками расположенными перпендикулярно основному направлению движения воды. Регулирующая ёмкость – водонапорная башня установлена на наиболее высокой отметке рельефа – 800 м. Разность отметок рельефа местности – 10 м. Трассировка сети населённого пункта приведена в графической части курсового проекта.
Подготовка сети к гидравлическому расчёту.
Водопроводная сеть населённого пункта имеет 4 кольца 10 узлов. НС-II подключена к узлу № 2 водонапорная башня – к узлу №3.
1. Определение основных расчётных режимов работы системы подачи и распределения воды.
Расход в час максимального водопотребления:
Сосредоточенный отбор для нужд промышленного предприятия
Тогда равномерно распределённый расход определится:
2. Определение путевых расходов и узловых отборов воды из сети.
Определим удельный расход:
где – общая длина в метрах участков водопроводной распределительной сети (без учёта длин водоводов от НС-II и водонапорной башни).
Путевые расходы по участкам сети определим по формуле:
Где - длина соответствующего участка водопроводной сети.
Определение путевых расходов в час максимального водопотребления:
Равномерно распределённый расход воды по участкам сети
Определим узловые расходы:
Определение узловых расходов:
Линии прилегающие к узлу
Сумма приложенных расходов
3. Предварительное потокораспределение и назначение диаметров труб.
При назначении режимов насосной станции второго подъёма подача НС-II в час максимального водопотребления 517% что соответствует величине . Подача водонапорной башни составит
Гидравлические расчёты по водопроводной сети населённого пункта.
1. Гидравлический расчёт (увязка) водопроводной сети населённого пункта на час максимального водопотребления.
Потери напора на каждом участке цепи определяются по формуле:
Где h – потери напора м;
q – расчётный расход на участке лс;
S – сопротивление участка цепи
где удельное сопротивление в зависимости от материала труб принимается по [2] или приложению 9;
поправочный коэффициент учитывающий неквадратичность зависимости потерь напора от средней скорости движения воды по приложениям 10 и 11;
При величине невязки в любом из колец сети больше чем на 05 м определяют поправочный расход лс по формуле:
Предварительное потокораспределение
Гидравлический расчет кольцевой водопроводной сети по методу Лобачева-Кросса на час максимального водопотребления
2. Определение диаметров водоводов напора насосов и высоты башни для часа максимального водопотребления.
Длина водоводов от НСII до точки подключения к водопроводной сети составляет
принятый диаметр – 500 мм. По двум водоводам к сети поступает 22447 лс. На каждый водовод приходится 112235 лс. По таблице Шевелёва Ф.А. определим величину потерь напора на единицу длины чугунных водоводов диаметром 500 мм для расхода 112235 лс. Величина составляет 000083. Тогда потери напора в водоводе определятся по следующей формуле:
Диктующей точкой является узел № 11.
Напор насосов определяется по следующей формуле:
Где - соответственно геодезические отметки диктующей точки и НС
- свободный напор; n – этажность застройки;
– потери напора во всасывающих водоводах и коммуникациях станции;
- суммарные потери напора в водоводах и линиях в водопроводной сети от насосной станции до диктующей точки.
Общая длина водонапорной башни определяется по формуле:
Где - соответственно геодезические отметки диктующей точки и земли в месте установки башни м;
– потери напора в водоводах и линиях водопроводной сети от башни до диктующей точки;
– высота бака башни.
3. Гидравлический расчёт водопроводной сети населённого пункта на час максимального водопотребления + пожар.
Расчётный расход который подаёт при пожаре насосная станция второго подъёма определится:
Гидравлический расчет кольцевой водопроводной сети по методу Лобачева-Кросса на час пожара
4. Определение диаметров водоводов и напора насосов для часа максимального водопотребления + пожар.
принятый диаметр – 500 мм. По двум водоводам к сети поступает при пожаре 30922 лс. На каждый водовод приходится 15461 лс. По таблице Шевелёва Ф.А. определим величину потерь напора на единицу длины чугунных водоводов диаметром 500 мм для расхода 15461 лс. Величина составляет 000149. Тогда потери напора в водоводе определятся по следующей формуле:
Диктующей точкой является узел № 11.
Составление пьезокарт и построение графика пьезометрических линий.
- Для часа максимального водопотребления:
Где - отметка земли в диктующей точке м;
- свободный требуемый напор определяемый этажностью м;
- минимальный свободный требуемый напор при пожаре м;
- Пьезометрические отметки всех последующих узлов сети вычисляются:
Где – пьезометрическая отметка в диктующей или любой другой точке м;
- потери напора на участке между узлами м.
Подбор насосного оборудования.
Для часа максимального водопотребления: насос WILO EMU D 200 (4-ступенчатый) в количестве 3производство Германии Q=7483 Н=402 м КПД=777 % диаметр рабочего колеса – 238 мм частота вращения n=1315 обмин
Для часа максимального водопотребления + пожар: насос WILO EMU D 200 (4-ступенчатый) в количестве 4производство Германии Q=7731 Н=416 м КПД=766 % диаметр рабочего колеса – 238 мм частота вращения n=1265 обмин.
Библиографический список.
СНиП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. М.: Стройиздат 2002.
Шевелёв Ф.А. Таблицы для гидравлического расчёта стальных чугунных асбоцементных пластмассовых и стеклянных водопроводных труб. М.: Стройиздат 1995.
Сомов М.А. Журба М.Г. Водоснабжение. М.: АСВ 2008.
Лекции по дисциплине: Водопроводные сети. Лектор: доцент Михайлин А.В.
М.А. Сомов А.В. Михайлин. Водопроводные сети населённого пункта. М.: Типография МГСУ 2009.
Для подбора насоса использовалось программное обеспечение Grundfos – WinCAPS ver 2010.01.051 RU.