Расчет и проектирование водоотводящей сети населенного пункта

ПЗ.docx

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Инженерные коммуникаций и систем жизнеобеспечения»
__ В. Г. Судникович
Расчет и проектирование водоотводящей сети населенного пункта
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по дисциплине
08.03.01В34-008.20 ПЗ
шифр подпись И.О.Фамилия
Нормоконтроль В. Г. Судникович
Выбор и обоснование системы и схемы водоотведения5
Обоснование места расположения очистных сооружений5
Определение параметров населенного пункта5
Определение расходов сточной жидкости общественных зданий8
Определение расходов сточной жидкости автопредприятия10
Определение расходов сточной жидкости промышленного предприятия10
1 Производственные стоки10
2. Хозяйственно-бытовые стоки11
Выбор материала труб12
Гидравлический расчет водоотводящей сети13
Расчет канализационного колодца №3615
Список использованных источников17
Канализацией называется комплекс приборов сетей и сооружений предназначенных для организованного приема и удаления сточных вод за пределы населенных пунктов а также для очистки и обеззараживания и перед сбросом в водоем.
Объектами канализации являются:
жилые здания и здания общественного и производственного назначения;
на промышленных площадках - здания производственного и служебного назначения оборудованные внутренним водопроводом а также территория промышленной площадки на которой выпадают атмосферные осадки.
Канализация может быть внутренняя и наружная.
Внутренняя канализация - система водопроводов находящаяся внутри отдельного здания.
Наружная канализация состоит из дворовой внутриквартальной уличной заводской канализационных сетей а также насосной станции для перекачки сточных вод и очистных сооружений.
Сточными называются воды использованные в быту на промышленных предприятиях и загрязненные при использовании а также воды стекающие с территории населенных мест и промышленных предприятий в результате выпадения атмосферных осадков [26].
Сточные воды можно классифицировать на следующие:
бытовые (хозяйственно-фекальные);
производственные (промышленные);
дождевые или атмосферные.
Цель данного курсового проекта - запроектировать систему водоотведения в отдельно взятом населенном пункте. Основными задачами являются:
)запроектировать систему трубопроводов водоотводящей системы;
)выбрать схему водоотводящей сети;
)определить расходы сточных вод;
)выполнить гидравлический расчет водоотводящей сети;
)рассчитать подобрать канализационный колодец.
Выбор и обоснование системы и схемы водоотведения
Система водоотведения должна приниматься на основе сравнения технико-экономических и санитарно-гигиенических показателей.
Согласно рекомендациям использованного источника [3 1] принимаю: полураздельную систему водоотведения при которой строят две сети: одну - для отведения бытовых и производственных вод другую - для ливневых.В данном курсовом проекте не рассматривается дождевая канализация. Производственные сточные воды очищаются на локальных очистных сооружениях и сбрасываются в хозяйственно-бытовую канализацию так как являются близкими по химическому составу.
Для отвода бытовых и производственных сточных вод для местности с резко выраженным уклоном к водоему и когда все сточные воды необходимо подвергать очистке принимается пересеченная схема. Коллекторы бассейнов канализования прокладываемые перпендикулярно водоему перехватываются главным коллектором прокладываемым параллельно реке.
Обоснование места расположения очистных сооружений
Места выпуска сточных вод и расположение площадок очистных сооружений выбирается исходя из условий:
)очистные сооружения должны быть отделены от границ жилой застройки санитарно-защитной зоной;
)очистные сооружения должны располагаться ниже населенного пункта по течению реки;
)размеры земельных участков для очистных сооружений канализации ограничены по площади.
Населенный пункт расположен на двух берегах реки левый берег малонаселен соответственно канализационных стоков будет сбрасываться немного. Экономически более выгодно все стоки сбрасывать на правобережные очистные сооружения следовательно необходимо запроектировать дюкер через естественное препятствие в виде реки.
Определение параметров населенного пункта
Основные параметры населенного пункта которые необходимо учитывать в гидравлическом расчете:
a) Площадь жилой застройки (каждого района);
b)Количество жителей;
c)Средний за год расход сточной жидкости;
d)Расчетные расходы.
Суммарная площадь жилой застройки приведена в таблице 1.
Таблица 1. - Площадь жилой застройки
Расчетную численность населения определяют по формуле:
где F - площадь жилых кварталов (таблица 1) га;
р - плотность населения челга (исходные данные).
= p*F1= 260*14347=38000 чел;
= p*F2=300*90=27000 чел;
Расчетный среднесуточный расход сточной жидкости м3сут населенного пункта определяю по формуле:
на 1 человека для 2-го района 180 лсут на 1 жителя.
Максимальные и минимальные расходы сточной жидкости в сутки:
где -коэффициент суточной неравномерности учитывающий уклад жизни населения режим работы предприятий и степень благоустройства зданий. Принимается равным
Принимаю коэффициент суточной неравномерности:
Расчетные расходы для 1-го района:
Расчетные расходы для 2-го района:
Определение расходов сточной жидкости общественных зданий
Среднесуточные расходы сточных вод от прачечных больниц столовых и школ определяются по формуле:
где -удельная норма водоотведения на одного потребителя принимается по табл. А. 2 [2];
-расчетное число потребителей чел;
Расчетные расходы сточной жидкости:
где -коэффициент часовой неравномерности водоотведения;
-время работы общественного здания ч.
Таблица 3. - Сосредоточенные расходы входящие в общую норму водоотведения
Пропускная способность
Число часов работы ч
Коэффициент неравномерности
Учащиеся и преподаватели
Тонн сухого белья в сутки
Найдем суммарный суточный расход общественных зданий для 1-го района:
Определение расходов сточной жидкости автопредприятия
Количество автомобилей (m)-50 шт;
Время на мойку 1 автомобиля-15 мин;
Принимаю на мойку одного автомобиля (
Определение расходов сточной жидкости промышленного предприятия
1 Производственные стоки
А) суточный расход сточной жидкости
где норма водоотведения на единицу продукции
- суточная производительность предприятия т.
Б) расход сточной жидкости по сменам
-количество выпускаемой продукции в смену для 1-й смены-120т для 2 и 3-48 т.
В) расчетный расход сточной жидкости лс
где - количество выпускаемой продукции с наибольшей выработкой т;
-коэффициент часовой неравномерности предприятия;
-число часов работы технологического оборудования;
2. Хозяйственно-бытовые стоки
А) суточный расход сточной жидкости на промышленном предприятии
где 25 и 45-норма водоотведения в «холодных» и «горячих» цехах в л на 1 работающего
– количество работающих в «холодных» и «горячих» цехах чел.
- количество работающих в смену в «холодных» и «горячих» цехах соответственно.
где -соответственно количество работающих в «холодных» и «горячих» цехах в максимальную смену чел
-коэффициент часовой неравномерности равные 3 и 25 соответственно (15.4);
где -расход на одну сетку 500 лч;
-количество душевых сеток;
Б) расход сточной жидкости в смену
расчетный расход сточной жидкости
где 45-время работы одной душевой сетки в смену мин.
Определяю суммарные расходы сточной жидкости на промышленном предприятии:
Выбор материала труб
Трубы применяемые для отведения сточных вод должны быть прочными то есть выдерживать внешние и внутреннюю нагрузки не подвергаясь быстрому истиранию водонепроницаемыми достаточно гладкими для уменьшения сопротивления возникающих при движении сточной жидкости устойчивыми против коррозии устойчивыми против высоких температур.
Для труб диаметром от 200 до 500 мм принимаю трубы керамические канализационные (ГОСТ 286-82).
Для труб диаметром от 900 мм принимаю трубы стеклопластиковые и фитинги (ГОСТ Р 53201-2008).
Керамические трубы для канализации отличаются следующими параметрами:
)высоким уровнем твердости сопоставимой с твердостью стальных изделий;
)абсолютным отсутствием коррозии;
)способностью не изменяться под влиянием окружающей среды химических веществ механического воздействия грунта и содержащихся в нем элементов;
)быстрота очищения: Гладкие стенки керамического отвода способствуют быстрому продвижению стоков. Они в свою очередь не позволяют образовываться в каналах засорам скапливаться органическим отложениям.
Благодаря своим специфическим свойствам и высокотехнологичной обработке трубопроводы из керамики работают со сроком намного превышающим сто лет. Они не меняют свои качества под действием внешних сил остаются неизменными в подземной укладке на протяжении всего срока службы.
Гидравлический расчет водоотводящей сети
Гидравлический расчет заключается в определении диаметров труб для расчетных максимальных секундных расходов сточных вод уклонов потерь напора скоростей течения и степени наполнения.
При расчете сети допускается что расчетный расход сточных вод поступает вначале расчетного участка а режим движения жидкости в расчетных участках сети равномерный.
Канализационная сеть города прокладывается с уклонами соответствующими уклонам поверхности земли но не менее минимально допустимых.
Минимальный уклон определяется по формуле:
гдеd– диаметр труб мм;
Ограничения в максимальных скоростях принимаются из-за того что поток сточных вод несет значительное количество минеральных примесей которые при больших скоростях могут нарушить прочность труб:
- для неметаллических трубvmax≤ 4 мс
- для металлических трубvmax≤ 8 мс
Гидравлический расчет уличной канализации производим по таблицам Лукиных расчетные данные сводятся в таблицу (приложение 2). По итогам таблицы построены продольные профиль канализационного коллектора.
Дюкерпредставляет собой напорный участок трубопровода. Сфера применения дюкеров весьма разнообразна. Обычно подводный переход прокладывается под руслом водоема или же по дну оврага. Его эффективно используют также под железной дорогой или автомобильной магистралью.Дюкерповсеместно применяют в системах водопровода и орошения. Нашел он своё применение также и в гидроэнергетических конструкциях и магистральных нефтепроводах. В данной технологии различают одноочковые и многоочковые дюкеры. Одноочковые дюкеры состоят из одной трубы. Многоочковые - две и более трубы. Они как правило круглого или прямоугольного поперечного сечения. Дюкеры изготавливаются из стальных или железобетонных труб. Наибольшей популярностью в последнее время пользуются напорныеполиэтиленовые трубы.
При расчете дюкера должно соблюдаться условие: количество рабочих линий не менее двух каждая из которых должна пропускать расчетный расход диаметр одной линии не менее 150 мм скорость не менее 1 мс.
Все линии дюкера принимаю рабочими и рассчитываю на пропуск полного расхода. Диаметр трубы определяю исходя из условия обеспечения самоочищающих скоростей (принимаю 12 мс) по формуле:
где q-расчетный расход сточной жидкости на участке перед дюкером.
Принимаю диаметр одной линии 200 мм. Длина дюкера 200 м (Lд). Скорость течения жидкости в дюкере=12 мс. Единичное сопротивление i=0006. Вторая линия дюкера остается резервной.
На участке перед дюкером имею диаметр 300 мм скорость течения сточной жидкости 082 мс и глубину заложения 58 м. На участке после дюкера имею диаметр 300 мм скорость течения сточной жидкости 082 мс.
Сопротивления по длине дюкера:
hд=iд*Lд=0006*200=12 м
Сопротивление при входе в дюкер:
Сопротивление при выходе из дюкера:
Сопротивление в закруглениях при четырех отводах по 10 в дюкере:
Полное сопротивление в дюкере:
Н= hд+ hвх+ hвых+hпов=12+00412+0006+00011=125 м
Отметка воды в выходной камере:
Zвых = Zвх-Н= 542-125=5295 м;
При большой глубине заложения подводящего самотечного коллектора (более 4 м) для переброски сточных вод через водную преграду целесообразно устройство канализационной насосной станции. Место расположения КНС относительно дюкера уточняю расчетом. Дюкер в этом случае будет напорным состоящим из следующих элементов: верхней нижней камер и напорных трубопроводов. В камерах дюкера размещаются напорные трубы с задвижками с помощью которых можно отключать любой из трубопроводов дюкера. В зависимости от числа и диаметра труб фасонных частей и задвижек камеры могут быть круглыми и прямоугольными.
Вместо выходной камеры устанавливаю колодец-гаситель на отметке 5710 м глубину заложения лотка колодца рассчитывала как минимальную глубину заложения напорной канализационной сети.
В связи с большим заглублением водоотводящей сети принимаю вместо входной камеры насосную станцию №3 чтобы уменьшить глубину заложения и следовательно земельные работы.
где Zвх- отметка воды в канализационной насосной камере №3- 542 м.
Расчет канализационного колодца №36
Данный колодец линейный канализационный имеет три трубы две приходящих и одну трубу отводящую. Колодец находится на проезжей части.
В соответствии с исходными данными по ТП 902-09-22.84 принимаю
железобетонный колодец КСУ1-350 – круглый сборный узловой с одним присоединением hд – толщина днища равна толщине стенки трубы плюс 30 мм. Диаметр колодца Dк=2000 мм с глубиной лотка hл=1150 мм и высотой рабочей части Hр=1800 мм. Диаметр подводящего трубопровода d1=900 мм диаметр отводящего трубопровода d3=1000 мм диаметр присоединяемого трубопровода d2=250 мм. Глубина колодца определяется глубиной заложения водоотводящей сети по лотку и равна 7 м (7000 мм) диаметр люка – 700 мм. По условию задания: грунт – суглинок (просадочный);
Таким образом полная глубина колодца:
H1 = hг + Hр + hл + 10 мм
где hг-высота горловины мм;
Hр-высота рабочей части мм;
hл-глубина лотка мм;
Следовательно высота горловины определяется по формуле:
hг = H1-( Hр+ hл+10 )=7000-(1800+1150+10)=4040 мм;
где Н1-полная глубина колодца мм;
Выборка сборных железобетонных элементов рабочей части по ТП 902-09-22.84: опорное кольцо КЦО – 1шт кольцо стеновое КЦ 9 – 2плита перекрытия КЦП 1-10-1 – 2плита днища КЦД-20 -1 шт.
Тип люка принимаем тяжелый с учетом что колодец находится на проезжей части. Гидроизоляция на высоте 36 м. Гидроизоляция по внутренним поверхностям. Все сборные элементы устраиваются на цементно-песчаном растворе М200 с затиркой и железнением поверхности лотка.
Правильно запроектированные и построенные системы отведения стоков при нормальной эксплуатации позволяют своевременно отводить огромные количества сточных вод не допуская аварийных ситуаций со сбросом стока в водоемы. Это в свою очередь позволяет значительно снизить затраты на охрану окружающей среды и избежать ее катастрофического загрязнения. В результате проделанной работы были спроектированы и рассчитаны наиболее экономичные и удобные системы производственно-бытовой канализации для города включающего в себя 2 района с различной плотностью населения и степенью благоустройства. Я закрепила изученный теоретический материал по дисциплине «Водоотводящие сети». В данном курсовом проекте были запроектированы и рассчитаны:
производственно-бытовая канализационная сеть;
был произведён гидравлический расчёт водоотводящих сетей;
рассчитан смотровой колодец;
построен продольный профиль главного канализационного коллектора.
Так как населенный пункт располагается на двух берегах от реки возникла необходимость устройства дюкера для сброса левобережных сточных вод на правобережные очистные сооружения.
Список использованных источников
)СП 31.13330.2012 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.02-84*».
)СП 30.13330.2016. Внутренний водопровод и канализация СНиП 2.04.01-85*
)СП 32.13330.2012 Канализация. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.03-85 (с Изменениями N 1 2)
)Практикум «Расчет и проектирование производственно-бытовой водоотводящей сети» В. Г. Судникович Иркутск 2019. 47 с.
)Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н. Н. Павловского.: Справ. Пособие А. А. Лукиных Н. А. Лукиных.-5-е изд. перераб. и доп. Тверь 2005. 152 с.
)Воронов Ю.В. Яковлев С.В. Водоотведение и очистка сточных вод Учебник для вузов. - М.: Изд-во АСВ 2006. -704 с.
Таблица расходов жидкости на участках сети (метод площадей)
Номера расчетных участков
Расчетные расходы q расч лс
Таблица расходов жидкости на участках сети (метод длин)
Расчетный расход q расч лс

Чертеж2.dwg

Проектная отметка низа трубы или низа лотка колодца
Натуральная отметка земли
Проектная отметка земли
Обозначение трубы и тип изоляции
Песчаная подушка h=0
Труба 25-300 ГОСТ 286-82
Труба 50-300 ГОСТ 286-82
Труба DN 1000 мм ГОСТ Р 53201-2008
М 1:10000 по горизонтали М 1:100 по вертикали
Продольный профиль главного канализационного коллектора
на канализационные очистные сооружения
Схема дюкера 1:50 1-1
Генеральный план населенного пункта М 1:10000
Расчет и проектирование водоотводящей сети населенного пункта