Система водоснабжения

Таблицы 11-12.doc

Определение регулирующего объема бака водонапорной башни
Поступление воды в РЧВ

Таблицы 1-6.doc

Суточное потребление воды населением города на хозбытовые нужды
Расчетное число жителей чел
Норма водо- потребления лсут.чел
Среднесуточное потреб- ление м3сут
Коэф. суточной неравномерности
Максимальное суточное потребление м3сут
Расчетное потребление воды населнием
в сутки максим. водопотреблен.
Суточное потребление воды городом на поливку улиц и зеленых насаждений
Потребление воды на поливку
Поливочный расход м³
Определение расходов воды на технологические нужды предприятия
технологические нужды
Определение расходов воды на предприятии
Количество рабочих по сменам
Расход на хоз-питьевые нужды.
Расход на пользование душем.
Принятая норма водопотребле-ния лсмен.чел
Хоз-питьевые расходы в смену м3смену
Кол-во рабочих пользующихся душем
Кол-во рабочих приходящихся на душевую сетку
Кол-во душевых сеток
Принятая норма расхода м3сет.
Расход на душ м3смену
Суточное потребление воды городом
Категория потредления
в сутки max.водопотребления
Хозбытовые нужды населения
Поливка улиц и зеленых насаждений
Расход воды на предприятии

Таблицы 13-15.doc

Определение путевых расходов
Определение узловых расходов
Определение расчетных расходов и выбор диаметров
Расчетные расходы лс
В час max водопотребление

Таблицы 7-10.doc

Почасовой расход воды на нужды населения
Итого для нужд населения
Почасовой расход воды на поливку
Почасовой расход воды на нужды промпредприятия
Технолог. часовые расходы
Почасовой расход воды для всех категорий водопотребления

Чертеж.dwg

Генплан города с трассировкой
монтаж водопроводного кольца
Генплан города М: 1:10000
Монтажная схема кольца 1
задвижка с невыдвижным
Расчетная схема кольцевой сети
Распределение расчетных расходов в час максимального водопотребления
Распределение расчетных расходов при транзите

Пояснительная.doc

Министерство образования и науки Украины
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Кафедра: Водоснабжения водоотведения и ОВР
Пояснительная записка
к курсовому проекту:
«Водоснабжение. Водопроводные сети»
Система водоснабжения представляет собой комплекс инженерных сооружений предназначенных для забора транспортирования отчистки воды и подачи потребителям.
Обеспечение населения чистой доброкачественной водой имеет большое гигиеническое значение так как предохраняет людей от различных заболеваний передаваемых через воду. Подача достаточного количества воды в населенный пункт позволяет поднять общий уровень его благоустройства. Производственные процессы на предприятиях большинства отраслей промышленности также сопровождаются расходованием воды. От количества и качества используемой воды и организации водоснабжения промышленного предприятия в значительной мере зависят качество и себестоимость выпускаемой продукции. Таким образом правильная организация водоснабжения промышленных предприятий имеет большое экономическое значение.
В данном курсовом проекте запроектирована кольцевая водопроводная сеть населенного пункта в г. Киев разделенного на два района. На его территории расположено промышленное предприятие -по производству рубероида .
Характеристика проектируемого объекта
В данном курсовом проекте запроектирована кольцевая водопроводная сеть населенного пункта в Киевской области.
Расчетная площадь населенного пункта 486 га. Город условно разбит на два района. Число жителей в первом районе составляет 65520 чел. в втором80640 чел. Плотность населения в первом районе 280 челга а во втором 320 челга. В зависимости от благоустройства зданий и климатических условий степень благоустройства жилья первого района 190 лсут.чел и второго 190 лсут.чел. Этажность застройки в первом районе 3 этажа во втором 4 этажа.
На его территории населенного пункта расположено промышленное предприятие – по производству рубероида которая работает в две смены:
Генплан населенного пункта М 1: 10000 с горизонталями через 1м.
Определение расчетных расходов
Определение расхода воды на хозяйственно – питьевые нужды населения
Среднесуточный расход воды на хозяйственно – питьевые нужды населения определяется по формуле:
а в сутки максимального водопотребления по формуле:
где - потребление воды в сутки для района с одинаковой
степенью благоустройства зданий
- коэффициент суточной неравномерности для
центральных районов =12 в соответствии с
рекомендацией [1 с.2]
– норма водопотребления лсут.чел. ; зависит от степени
благоустройства зданий и климатических условий
проектируемого объекта принимается по табл.1[1 с.2];
N - число жителей в проектируемом районе чел.;
ρ – плотность населения челга; (по заданию);
F – площадь района ( с одинаковой степень
благоустройства) га определяется по генеральному
Результаты вычислений заносим в таблицу1.
Определение расхода воды на поливку улиц и зеленых
Расход воды на поливку улиц и зеленых насаждений
определяется по следующей формуле:
где - норма полива лсут. чел принимается по [ 1 с. 3-
примечание к табл. 3 ] если не дана характеристика
поливаемых площадей;
N - число жителей в городе.
Из полученного количества воды 40 % принимается вода
питьевого качества а остальная – техническая. 80 % воды
питьевого качества идет на механизированную поливку а
оставшиеся 20 % - на ручную поливку.
Результаты расчета сводятся в таблицу 2.
Определение расхода воды потребляемой предприятием.
Расход воды потребляемой промпредприятием складывается
где Qхп – вода потребляемая на хозяйственно-питьевые
qхол; qгор; - расход воды на одного рабочего в смену в холодных и
горячих цехах принимается по табл. 3 [ 1 с. 8 ]
Nхол; Nгор; - количество рабочих в холодных и горячих цехах в
Q техн.=q*A - вода потребляемая на технологические нужды
q- удельный расход на единицу продукции м3
принимается по справочнику [2]
А- количество выпускаемой продукции.
Расчет сводят в таблицу 3.
Расход воды на прием душа определяется по формуле:
где Qдуш – вода потребляемая на пользованием душем
qд.с – принятая норма расхода воды на одну душевую сетку
Nд.с – число душевых сеток определяется как Nд.с= где
К – расчетное количество человек на одну душевую сетку
принимается по табл. 5.
Расчет по определению количества воды на душ сводят в
Санитарные характеристики производственных процессов
Не вызывающие загрязнения одежды и рук.
Вызывающие загрязнения одежды и рук.
С выделением больших количеств пыли либо особо загрязняющих веществ.
Определение общего количества воды потребляемой городом
Значения расходов для отдельных категорий водопотребления сводят в таблицу 6 для определения общего количества воды потребляемой городом в сутки максимального водопотребления.
Режим расходования воды в течение суток
Для гидравлического расчета водопроводной сети и выбора режима работы насосной станции подъема необходимо знать расход воды питьевого качества потребляемой городом и предприятием за каждый час суток максимального водопотребления.
С этой целью необходимо определить расход воды по часам суток для каждой из рассмотренных категорий водопотребления.
Распределение воды по часам суток необходимо также для определения часа максимального водопотребления. Расход в этот час служит основой для проектирования водопроводной сети.
Режим расходования воды на хозяйственно-питьевые нужды
Распределение воды на хозяйственно-питьевые нужды по часам суток регламентируется коэффициентом часовой неравномерности:
где -коэффициент учитывающий степень благоустройства
зданий режим работы предприятия и др.[1 c.2 ] =12;
-коэффициент учитывающий общее количество жителей в
районе с одинаковой степенью благоустройства зданий;
определяется по формуле:
где Np - число жителей рассматриваемого района в тыс. чел.
Полученный служит для выбора среднестатистического процентного распределения расхода по часам суток в соответствии с приложением 1; почасовые расходы заносятся в таблицу 7.
Режим расходования воды на поливку в населенном пункте
Распределение воды по часам суток принимают по следующим рекомендациям: 80% воды питьевого качества на поливку производят механизированным способом оставшиеся 20%- вручную из поливочных кранов. Необходимо исключить всякую поливку в часы максимального водопотребления в населенном пункте.
Для ориентировочных расчетов принимается следующий режим расходования воды на поливку:
механизированная поливка – 60%-с 21до 4 ч; 15% - с 4 до 7 ч. и 25%- с 17-21ч. итого 14ч.
ручная поливка- 7% с 4 до 7ч; 6% с 13 до 15ч. и 7% с 20до 22ч; итого 7ч.
Полученные расходы заносим в табл. 8.
Режим расходования воды на предприятии.
Вода на хозпитьевые нужды распределяется по графику Б.С. Тикунова для холодных и горячих цехов [см. приложение1 ].
Расход воды на душ в соответствии с требованиями СНиП 2. 04.02.-84 подсчитывают после каждой смены.
Расход воды на технологические нужды при отсутствии данных часовых расходов производят равномерно в пределах смены но пропорционально количеству продукции выпускаемой в смену.
Определенные в соответствии с вышеприведенными рекомендациями расходы за каждый час по каждой категории водопотребления заносятся в соответствующие графы таблицы 9 и затем суммируются по строчкам и столбцам.
Полученные данные таблиц 7 8 и 9 сводят в итоговую таблицу 10. По данным последней графы таблицы 10 строится ступенчатый график потребления воды населенным пунктом в сутки максимального водопотребления. На основании графика (приложение 1) определяется час наибольшего и наименьшего водопотребления.
Выбор режима работы насосов насосной станции первого и второго подъемов
Выбор режима работы насосов
На основании построенного графика выбирают час максимального водопотребления затем составляют график работы насосов станций второго подъема учитывая что количество воды подаваемой насосами второго подъема должно равняться количеству воды потребляемой городом. График подачи воды насосами должен быть запроектирован так чтобы регулирующий объем бака водонапорной башни был минимальным при минимальном числе работающих насосов и оптимальном режиме их работы.
Принимается одна ступень работы насосов:
Определение объема бака водонапорной башни
Полный объем бака водонапорной башни определяется по формуле:
Wвб=Wрег+Wпож = 3115м3
где Wрег - регулирующий объем бака водонапорной башни;
определяется как алгебраическая сумма максимального
положительного и отрицательного чисел столбца 6
Wпож -запас воды на тушение пожара в течении 10 минут;
Wпож=06(qвн+qнп) =27 м3
где qвн - расход воды на тушение внутреннего пожара
принимается по табл.5 [4 c.11]
qнп - расход воды на тушение наружного пожара принимается по табл.5 [1 c.5].
Принимаем объем водонапорной башни равным 500 м3.
Определение объема резервуаров чистой воды (РЧВ).
Полный объем РЧВ определяется по формуле:
WРЧВ=WРЕГ+Wнпз+Wсн м3
где WРЕГ – регулирующий объем РЧВ м3
Регулирующий объем РЧВ получают в результате
совмещения графиков работы насосов насосной станции
второго и первого подъемов (таблица 12). Насосная станция
первого подъема подает воду равномерно в течение суток.
Wсн – объем воды на собственные нужды насосной станции
составляет 1 – 2 % от суточного расхода воды.
Wсн=165623 · 002=33125 м3;
Wнпз – неприкосновенный запас воды м3 ; определяется по
запас воды на три часа пожаротушения
где t=3 - время тушения пожара ч;
n - число одновременных пожаров принимают по таблице
Принимаем 2-резервуара объемом 3500 м3 (с перспективой развития).
Трассировка водопроводной сети
Первой задачей при проектировании водопроводной сети является ее трассировка т.е придание ей определенной геометрической формы в плане.
В схеме водоснабжения выбрано месторасположение насосной станции второго подъема и водонапорной башни.
Выбор трассы обуславливается выполнением следующих требований:
-водопроводная сеть должна охватывать всех потребителей;
-она должна иметь возможно меньшую строительную стоимость для чего подачу воды в заданные точки необходимо производить по кратчайшим направлениям;
-водопроводная сеть должна обеспечивать бесперебойность подачи воды потребителям как при нормальной работе так и при возможных авариях на отдельных участках.
Исходя из этих требований выбираем многокольцевую форму сети. При аварии любого её участка вода может быть подана в обход по параллельно расположенным линиям.
Водопроводы от насосной станции второго подъема магистральной водопроводной сети проектируются в две нитки соединенные между собой перемычками.
При выборе материала труб для водоводов магистральной сети необходимо учитывать внутреннее рабочее давление в трубах агрессивность грунта и воды а также условия работы водоводов.
В данном курсовом проекте запроектированный водовод выполнен из пластмассовых труб диаметром 200 450мм. К достоинствам этих труб относятся их высокая стойкость против коррозии ( а следовательно и долговечность) небольшой вес гладкость стенок ( а следовательно малые гидравлические сопротивления) малая теплопроводность а также пластмассовые трубы удобны в монтаже.
Подготовка сети к гидравлическому расчету
Сначала нумеруются все кольца обходя сеть от точки ввода воды от нст-2 вдоль оси города. Номера колец должны возрастать по мере удаления от точки ввода.
Нумерацию узлов и участков начинают с первого кольца и продолжают в порядке возрастания. Номер узлов записывают в точке пересечения расчетных линий ограниченных кружком.
Длина расчетного участка записывается рядом с его номером под номером затем записывают диаметр водовода.
Количество расчетных случаев при проектировании башенных схем водоснабжения определено рельефом местности и расположением НС II на генплане проектируемого объекта водоснабжения.
Водонапорная башня расположена в начале городской сети поэтому имеет место два расчетных случая:
)час максимального водопотребления;
)час максимального пожаротушения.
Пропуск пожарного расхода является проверочным.
Определение путевых и узловых расходов
Для определения путевых расходов необходимо знать
удельные расходы каждого района которые вычисляются по
где Qi- расчетный секундный расход воды в час максимального
потребления на нужды населения в пределах района лс.
длина магистральной водопроводной сети находящейся в
пределах данного района
Затем определяем путевые расходы:
На расчетные участки 4 - 3 3 - 8 которые пересекают границу раздела двух районов путевые расходы будут вычисляться по формуле:
qпут=qуд1*l1+ qуд2*l2
где l1 l2 – длина участков соответственно в первом и втором
Сумма путевых расходов по всем участкам сети должна равняться расходу воды на хозбытовые нужды населения и поливку.
Результаты вычислений вносим в таблицу 13.
Узловые расходы определяет по формуле:
Узловой расход равен полусумме путевых расходов примыкающих к узлу. После определения узловых расходов необходимо проверить равняется ли сумма узловых расходов количеству воды потребляемой населением и на поливку улиц.
Расход воды на промышленном предприятии сосредотачивается в узле 9. Сумма узловых расходов на нужды населения и промышленного предприятия складывается из расхода воды подаваемой насосами насосной станции второго подъема и расхода воды из водонапорной башни.
Результаты вычислений вносим в таблицу 14.
Определение расчетных расходов и выбор диаметров
На расчетной схеме для каждого расчетного режима намечают логически оправданные направления движения воды на всех расчетных участках . Желательно чтобы в пределах каждого кольца количества участков с движением воды по часовой стрелке и против равнялись между собой. Определение расчетных расходов нужно начинать от точки схода потоков и выполнять на расчетной схеме отдельно для каждого расчетного режима.
При определении расчетных расходов на каждом участке необходимо руководствоваться следующим:
т.е количество воды притекающей к узлу должно равняться количеству воды вытекающей из узла а минимальный расчетный расход особенно на участках образующих точку схода потоков не должен быть меньше 05qпут на рассматриваемом участке.
Полученные значения расчетных расходов на участках для различных режимов служат для определения базового qi расхода.
Значения qi расхода определяют при соблюдении следующих требований:
-если на рассматриваемом участке из трех расходов максимальным является расход в час максимального водопотребления то этот расход является базовым
-если максимальным окажется расход на нужды пожаротушения то за базовый принимают полусумму пожарного и максимального водопотребления.
Зная значения расходов qi на магистральных участках и пользуясь таблицей граничных экономических расходов воды приведенных в приложении3[2] выбирают диаметр труб и заносят в таблицу 15.
Увязка кольцевой водопроводной сети
Увязку кольцевых водопроводных сетей режим максимального водопотребления и режим максимального пожаротушения посчитан c помощью программы Water.
Назначение увязки- определить истинное распределение расходов по отдельным участкам сети и потери напора в пределах каждого участка. Учитывая тот фактор что распределение расходов по сети носит неопределенный характер напор в кольцах и контрах оценивают приближенно.
Увязка ведется в табличной форме и увязывается вся сеть одновременно до допустимых величин невязок по напору в кольцах и контуре.
Величина поправочного расхода в пределах рассматриваемых колец:
где невязка в кольце по напору; определяется из положения т.е. сумма потерь напора по часовой стрелке равна сумме потерь напора против часовой стрелки.
Если то перегружены ветви кольца где вода идет почасовой стрелки и следовательно из расходов на этих участках нужно вычесть найденное значение поправочного расхода а ан участках где вода идет против часовой стрелки прибавить т.е. выдерживается условие. Если то перегружены участки где вода идет против часовой стрелки. Следовательно из расходов на этих участках вычитается найденный поправочный расход и прибавляется там где вода идет по часовой стрелке.
Sq определяется из выражения:
- всегда положительна.
Результаты расчета кольцевой водопроводной сети посчитанной в программе Water представлены в табл. 1617.
Увязка кольцевой водопроводной сети в час максимального водопотребления
Подготовка исходных данных
Чертится расчетная схема кольцевой сети. На схеме указывается:
- номера колец узлов участков. Нумерация участков назначается последовательно в каждом кольце по часовой стрелке. Смежному участку (участку который принадлежит двум кольцам) в следующем кольце назначается новый номер(рис 3).
Заполняем таблицу 19.
Количество участков назначается на расчетной схеме(рис 3). т.е.
где колличество участков которые принадлежат только одному кольцу;
количество смежных участков;
- коэффициент который показывает что смежные участки имеют два номера.
После заполнения таблицы курсором нажимается кнопка «ввести».
Заполняем таблицу 20 где номер начального участка- самый меньший номер участка в данном кольце; номер конечного участка-самый большой номер в данном кольце.
Номер начального участка
Номер конечного участка
Заполняем таблицу 21. При заполнении таблицы направление движения воды записывается со знаком «+1» если направление движения воды на этом участке по часовой стрелке и с «-1» если против часовой. Длина расчетного участка в м диаметр трубопровода в м расход воды в м3с со знаком направления воды. В графе «тип трубы» указывается материал труб цифрой:
-стальные и чугунные трубы;
В графе смежность записывается смежный участок цифрой из схемы (рис 3).
Данные о участках в час максимального пожаротушения
Расход воды с указанием направления
Направление движения воды
После заполнения всех вышеприведенных таблиц курсивом щелкаем по значку «П»- проверка и если все правильно то нажимаем значок «Р»- расчет. Результаты расчета получаем в таблице 2324.
Увязка кольцевой водопроводной сети в час максимального транзита
Увязка кольцевой водопроводной сети в час пожаротушения
Гидравлический расчет подсоединительных водоводов
Водоводы рассчитываются на все расчетные режимы. Выбор диаметра водоводов от сети до водонапорной башни и промпредприятия выполняется аналогично выбору диаметров кольцевой сети. Выбор диаметра водовода от насосной станции второго подъема до городской сети производим на пропуск 70% расхода в час максимального водопотребления. Прокладываем две нити водовода. Потери напора на каждом из водоводов от НС- II до городской сети определяем на пропуск 50% расхода от расчетного режима. Расчет водоводов представлен в табл.18:
Потери напора в подсоединительных водоводах
Скорость движения мс
Режим максимального водопотребления
Использование результатов гидравлического расчета
Определение свободных напоров в водопроводной сети.
Фактические свободные напоры определяются во всех узлах водопроводной сети и водоводов на всех расчетных режимах работы водоводов.
Определение свободных напоров начинается от “критической” точки сети для которой необходимый свободный напор равен фактическому и зависит от этажности застройки района в котором находится эта точка ( узел).
Величина свободного напора в этой точке:
где 10-минимальный необходимый напор в мм.вод.ст.;
П- этажность зданий в рассматриваемом узле;
h- высота междуэтажных перекрытий h=4м.
В данном курсовом проекте “критическая” точка сети расположена в узле 7.
Затем определяется пьезометрическая отметка “критической” точки:
где zк- отметка земли “критической” точки.
Потом вычисляют пьезометрические отметки во всех остальных узлах:
где hi- потери напора на участке между рассматриваемыми узлами.
Потери напора прибавляют если вода уходит от рассматриваемого узла и вычитают если она подходит к рассматриваемому узлу.
Фактический свободный напор узлах определяется по зависимости:
где zi- отметки земли в узлах.
Фактический свободный напор сети не должен превышать 60 м.вод.ст.
Результаты вычислений заносим в таблицы 1920.
Составление монтажной схемы водопроводной сети
Выполняется на конфигурации сети в плане без масштаба но с учетом фактических углов поворота. На схемах напорных сетей показывают: трубопроводы длины участков диаметры труб фасонные части арматуру упоры и другие элементы сетей; колодцы с размерами в плане и привязкой оси труб к внутренним поверхностям.
На монтажной схеме делается расстановка пожарных гидрантов вантузов выпусков воды из ремонтных участков и оформление колодцев переключения в точках пересечения магистральных водоводов. Разводящая сеть оформляется только от перемычек параллельно магистральным водоводам.
В данном курсовом проекте предусмотрена деталировка одного кольца водопроводной сети (кольцо III).
Для размещения пожарных гидрантов и задвижек использованы круглые колодцы из сборных железобетонных элементов изготовленных в соответствии с ГОСТ 8020-68 так как габаритные размеры колодца в плане не более 2м. Также запроектированы колодцы прямоугольной формы из железобетонных панелей при габаритных размерах колодцев в плане более 2м.
Требования к оформлению колодцев
)Узловые колодцы оформляются на монтажной схеме с условным обозначением (безмасштабным) всего находящегося в нем оборудования и указанием габаритных размеров и расстояний от выступающих частей оборудования и осей трубопроводов до стенок колодца. Габаритные размеры колодца определяются с учетом требований изложенных в [5].
)Остальные колодцы оформляются в условных изображениях с указанным расстоянием между ними. Например колодцы с пожарными гидрантами обозначаются ПГ ( для труб одного диаметра ПГ1; для труб другого диаметра ПГ2 и т.д.). Все ремонтные колодцы обозначаются ВКР ремонтные колодцы с аэрационным устройством - ВКРА колодцы с аэрационным устройством - ВКА ( т.е. вантузные колодцы).
Список использованной литературы
СНиП-2.04-84. Строительные нормы и правила. Часть II. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. - М.: Стройиздат 1985.
Методические указания к разработке курсового проекта ” Водопроводные сети ” Сост. ВФ Парфенов.- Макеевка: МакИСИ 1990.
Справочник проектировщика: Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий Под ред. И.А.Назарова.- М.: Стройиздат 1977.
Укрупненные нормы водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности.- М.: Стройиздат 1978.
Шевелев Ф.А. Таблицы для гидравлического расчета стальных чугунных асбестоцементных водопроводных труб. - М.: Стройиздат 1973.
Абрамов Н.Н. водоснабжение. - М.: Стройиздат 1974.
Справочник строителя: Монтаж систем внешнего водоснабжения и канализации Под ред. А.К.Перешивкина. - М.: Стройиздат 1988.