Водопроводная сеть города

Водопроводная сеть города

БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Факультет энергетического строительства

Кафедра «Водоснабжение и водоотведение»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«ВОДОПРОВОДНАЯ СЕТЬ ГОРОДА»

Выполнил: Малиновский А.

А.

гр. 110129

Руководитель: Казанли Е.

А.

Минск 2001

Содержание:

Содержание: 2

Введение 3

1. Определение расчетных расходов воды 4

1.1. Определение расчетного населения 4

1.2. Определение расчетных расходов воды на хозяйственно питьевые нужды

населения 4

1.3. Определение расходов воды на поливку 5

1.4. Определение расходов воды для промышленных предприятий 6

1.4.1 Определение расхода воды на хозяйственно питьевые нужды рабочих 7

1.4.2. Определение расхода воды на душевые нужды 8

1.4.3. Определение расхода воды на технологические нужды 8

1.5. Составление суммарного графика водопотребления 11

1.6. Определение расходов воды на пожаротушение 12

2. Основные положения по трассировке водопроводной сети 13

3. Выбор режима работы насосов насосной станции 2-го подъема 14

3.1. Составление совмещенного графика водопотребления и работы насосов

насосных станций 1-го и 2-го подъема 14

3.2. Определение емкости бака водонапорной башни 14

3.3. Определение размеров бака водонапорной башни 15

3.4. Определение емкости запасно-регулирующих резервуаров 15

3.5. Выбор числа и основных размеров резервуара 17

4. Гидравлический расчет водопроводной сети 18

4.1. Основы гидравлического расчета 18

4.2. Определение характерных режимов работы сети 18

4.3. Определение удельного путевого и узловых расходов 18

4.4. Гидравлический расчет сети 20

Введение

Водоснабжение является одной из важнейших отраслей техники, направленной

на повышение уровня жизни людей, благоустройство населенных мест и развитие

промышленности. Снабжение населения чистой, доброкачественной водой в

достаточном количестве имеет важное санитарно-гигиеническое значение,

предохраняет людей от всевозможных эпидемических заболеваний,

распространяемых через воду.

Комплекс инженерных сооружений, предназначенных для получения воды из

природных источников, улучшения ее качества и передачи к местам

потребления, называют системой водоснабжения или водопроводом.

Для нужд современных городов и промышленных предприятий требуется огромное

количество воды, строго отвечающей по своим качествам требованиям

потребителей. Выполнение перечисленных задач требует тщательного выбора

источников водоснабжения, организации охраны их от загрязнений и очистки

воды на водопроводных сооружениях. Важной водохозяйственной проблемой

является плановое проведение широких комплексных мероприятий по защите от

загрязнения почвы, воздуха и воды, оздоровления рек и речных бассейнов.

В настоящее время особое внимание уделяется благоустройству городов и

рабочих поселков, включая сооружение водопроводов и канализации.

1. Определение расчетных расходов воды

1.1. Определение расчетного населения

Суммарное население принимается по данным генплана развития города и

плотности населения в зоне жилой застройки.

Ni – число жителей в районе

pi – плотность населения данного района, чел/Га

Fi – площадь района, Га

Площадь района А – 345,5 Га., района Б – 234,8 Га.

pА = 300 чел/Га. pБ = 210 чел/Га.

NА= pА ?FA=300 ?345,5=103650 чел. NБ= pБ ?FБ=210 ?234,8=49308 чел.

Nгорода=152958 чел.

1.2. Определение расчетных расходов воды на хозяйственно питьевые нужды

населения

Расчетный средний за год суточный расход воды на питьевые нужды населения

определяется в зависимости от расчетного числа жителей и нормы

водопотребления.

Норма водопотребления – расход воды, приходящейся на одного потребителя в

единицу времени.(дм3/чел ?сут)

[pic] м3/сут [pic] м3/сут

qжi – норма водопотребления i-го района, которая принимается по СНиП

2.04.02-84

Степень санитарно-технического благоустройства зданий:

Район А 2 160 – 230 – 200 дм3/чел ?сут

Район Б 3 230 – 350 – 300 дм3/чел ?сут

[pic] [pic]

[pic]

Максимальный суточный расход воды в сутки наибольшего водопотребления

определяется по формуле:

[pic]

Kсут.max – коэффициент суточной неравномерности водопотребления,

учитывающий уклад жизни населения, режим работы предприятий степень

благоустройства зданий и изменение водопотребления по сезонам года и дням

недели.

Kсут.max – принимают по СНиП 2.04.02-84

Kсут.max=1,1 – 1,3 Kсут.max=1,2

[pic]

Максимальный часовой расход воды определяется по формуле:

[pic]

K.ч.max – коэффициент часовой неравномерности, показывающий

неравномерность потребления воды по часам суток и определяется согласно

СНиП 2.04.02-84

[pic]

?max – коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим

работы предприятий и другие местные условия.

?max=1,2..1,4 примем: ?max=1,3

?max – коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте. Он

принимается согласно СНиП 2.04.02-84

Nгорда=152958 ?max=1,075

[pic] [pic]

[pic]

1.3. Определение расходов воды на поливку

В зависимости от покрываемой территории, способа поливки, вида насаждений,

климатических и других местных условий расходы воды на поливку в населенных

пунктах и на территории промышленных предприятий определяют по

СНиП 2.04.02-84 и формуле:

[pic]

Fiпол – площадь поливаемой территории Га.

qiпол – норма расхода воды на одну поливку в дм3/м2 в зависимости от вида

поливаемых площадей.

Fгорода=580,3 Га.

Определение расчетных расходов воды на поливку сводим в таблицу 1.1.

Из системы водоснабжения города забирается расход воды только на поливку

газонов и цветников в объеме 552 м3/сут. Поливка остальных видов территории

осуществляется специальными машинами и вода забирается непосредственно из

поверхностных источников. Поливка осуществляется 2 раза в сутки в течение 6

часов, 3 часа утром с 6 до 9, и 3 часа вечером с 18 до 21.[pic]

Таблица 1.1. Расходы воды на поливку.

|Поливаемая территория|Площадь поливаемой|Норма расхода |Расход воды на |

| |территории, Га. |воды, дм3/м2 |поливку, м3/сут |

|Механизированная |28,43 |1,5 |426 |

|мойка улиц и площадей| | | |

|Механизированная |28,43 |0,4 |114 |

|поливка улиц и | | | |

|площадей | | | |

|Поливка зеленых |16,83 |4 |673 |

|насаждений парков | | | |

|Поливка газонов и |11,03 |5 |552 |

|цветников | | | |

1.4. Определение расходов воды для промышленных предприятий

Исходные данные для расчета водопотребления промышленных предприятий

приводятся в таблице 1.2.

Таблица 1.2. Характеристика промышленных предприятий

|Наи|Сан|Нор|Общ|Количество работающих по сменам |Кол|Сут|Распределени|

|мен|ита|мат|ее |человек |иче|очн|е расходов |

|ова|рна|ивн|чис| |ств|ый |воды по |

|ние|я |ое |ло | |о |рас|сменам |

|пре|хар|чис|раб| |раб|ход|м3/сут |

|дпр|акт|ло |очи| |очи|вод| |

|ият|ери|раб|х | |х |ы | |

|ия |сти|очи| | |при|на | |

| |ка |х | | |ним|тех| |

| |про|на | | |ающ|нич| |

| |изв|одн| | |их |еск| |

| |одс|у | | |душ|ие | |

| |тве|душ| | | |нуж| |

| |нны|еву| | | |ды | |

| |х |ю | | | |м3/| |

| |про|сет| | | |сут| |

| |цес|ку | | | | | |

| |сов| | | | | | |

| | | | |I |II |III | | | |

| | | | |Все|Хол|Гор|Все|Хол|Гор|Все|Хол|Гор| | |I |II |III|

| | | | |го |одн|ячи|го |одн|ячи|го |одн|ячи| | | | | |

| | | | | |ые |е | |ые |е | |ые |е | | | | | |

| | | | | |цех|цех| |цех|цех| |цех|цех| | | | | |

| | | | | |а |а | |а |а | |а |а | | | | | |

|№1 |IIв|5 |175|875|525|350|525|315|210|350|210|140|306|250|100|875|625|

| | | |0 | | | | | | | | | | |0 |0 | | |

|№2 |Iб |7 |190|114|912|228|760|608|152|— |— |— |228|280|168|112|— |

| | | |0 |0 | | | | | | | | | |0 |0 |0 | |

1.4.1 Определение расхода воды на хозяйственно питьевые нужды рабочих

Суточный расход воды на хозяйственно питьевые нужды рабочих промышленных

предприятий зависит от характера производства, количества рабочих, числа

смен на предприятии, и складывается из хозяйственно питьевых и душевых

нужд.

Суточный расход воды на хозяйственно питьевые нужды определяется по

формуле:

[pic] [pic]

[pic] [pic]

qхол – норма расхода воды в холодных цехах на одного рабочего. Она

составляет 25 дм3 в смену.

qгор – норма расхода воды в горячих цехах на одного рабочего. Она

составляет 45 дм3 в смену.

I предприятие:

I смена:

Nрхол = 525 Nргор = 350

[pic] [pic] [pic]

II смена:

Nрхол = 315 Nргор = 210

[pic] [pic] [pic]

III смена :

Nрхол = 210 Nргор = 140

[pic] [pic]

[pic]

[pic]

II предприятие:

I смена:

Nрхол = 912 Nргор = 288

[pic] [pic] [pic]

II смена :

Nрхол = 608 Nргор = 152

[pic] [pic]

[pic]

[pic]

1.4.2. Определение расхода воды на душевые нужды

Максимальный расход воды на пользование душем принимается равным

500 дм3/час на одну душевую сетку. Продолжительность пользования душем

после окончания смены – 45 минут или 0,75 часа.

Расчетное количество душевых сеток принимается для смены с максимальным

количеством работающих.

[pic]

[pic] – число душевых сеток

Nдуш – максимальное число человек в смену, принимающих душ

Nнорм – нормативное число рабочих приходящихся на одну душевую сетку,

принимаемое в зависимости от группы производственных процессов

[pic] [pic]

[pic] [pic]

1.4.3. Определение расхода воды на технологические нужды

Количество воды, требуемое на технологические нужды, определяется в

соответствии с заданием на проектирование.

Расходование воды в течение смены принимается равномерным.

[pic]

Т – время работы смены – 8 часов.

I предприятие:

[pic] [pic] [pic]

II предприятие:

[pic] [pic]

Суммарные расходы воды по отдельным предприятиям сводим в таблицу 1.3.

Таблица 1.3. Потребление воды промышленными предприятиями

|Часы |Питьевые нужды |Душевые нужды |Технологически|Суммарные |Приведенные |

|суток | | |е нужды |расходы |расходы воды |

| |Распределение |Распределение | | | | |

| |расходов в хол. цехах|расходов в гор. цехах| | | | |

| |% Qсм |№1 |№2 |% Qсм |№1 |№2 |№1 |№2 |№1 |№2 |№1 |№2 |№1 |№2 |

| | |м3/ч |м3/ч | |м3/ч |м3/ч |м3/ч |м3/ч |м3/ч |м3/ч |м3/ч |м3/ч |м3/ч |м3/ч |

|III | | | | | | | | | | | | | | |

|смена | | | | | | | | | | | | | | |

|0-1 |6,25 |0,3281|— |12,05 |0,7591|— |22,875|12,375|78 |— |101,96|12,375|102 |12 |

| | |25 | | |5 | | | | | |23 | | | |

|1-2 |12,5 |0,6562|— |12,05 |0,7591|— |— |— |78 |— |79,415|0 |79 |0 |

| | |5 | | |5 | | | | | |4 | | | |

|2-3 |12,5 |0,6562|— |12,05 |0,7591|— |— |— |78 |— |79,415|0 |79 |0 |

| | |5 | | |5 | | | | | |4 | | | |

|3-4 |18,75 |0,9843|— |12,05 |0,7591|— |— |— |78 |— |79,743|0 |80 |0 |

| | |75 | | |5 | | | | | |53 | | | |

|4-5 |6,25 |0,3281|— |12,05 |0,7591|— |— |— |78 |— |79,087|0 |79 |0 |

| | |25 | | |5 | | | | | |28 | | | |

|5-6 |12,5 |0,6562|— |12,05 |0,7591|— |— |— |78 |— |79,415|0 |79 |0 |

| | |5 | | |5 | | | | | |4 | | | |

|6-7 |12,5 |0,6562|— |12,05 |0,7591|— |— |— |78 |— |79,415|0 |79 |0 |

| | |5 | | |5 | | | | | |4 | | | |

|7-8 |18,75 |0,9843|— |15,65 |0,9859|— |— |— |79 |— |80,970|0 |81 |0 |

| | |75 | | |5 | | | | | |33 | | | |

|Qсм |100 |5,25 |— |100 |6,3 |— |22,875|12,375|625 |— |659,42|12,375|658 |12 |

| | | | | | | | | | | |5 | | | |

|I | | | | | | | | | | | | | | |

|смена | | | | | | | | | | | | | | |

|8-9 |6,25 |0,8203|1,425 |12,05 |1,8978|1,2363|22,875|— |125 |210 |150,59|212,66|151 |213 |

| | |13 | | |75 |3 | | | | |32 |13 | | |

|9-10 |12,5 |1,6406|2,85 |12,05 |1,8978|1,2363|— |— |125 |210 |128,53|214,08|129 |214 |

| | |25 | | |75 |3 | | | | |85 |63 | | |

|10-11 |12,5 |1,6406|2,85 |12,05 |1,8978|1,2363|— |— |125 |210 |128,53|214,08|129 |214 |

| | |25 | | |75 |3 | | | | |85 |63 | | |

|11-12 |18,75 |2,4609|4,275 |12,05 |1,8978|1,2363|— |— |125 |210 |129,35|215,51|129 |216 |

| | |38 | | |75 |3 | | | | |88 |13 | | |

|12-13 |6,25 |0,8203|1,425 |12,05 |1,8978|1,2363|— |— |125 |210 |127,71|212,66|128 |213 |

| | |13 | | |75 |3 | | | | |82 |13 | | |

|13-14 |12,5 |1,6406|2,85 |12,05 |1,8978|1,2363|— |— |125 |210 |128,53|214,08|129 |214 |

| | |25 | | |75 |3 | | | | |85 |63 | | |

|14-15 |12,5 |1,6406|2,85 |12,05 |1,8978|1,2363|— |— |125 |210 |128,53|214,08|129 |214 |

| | |25 | | |75 |3 | | | | |85 |63 | | |

|15-16 |18,75 |2,4609|4,275 |15,65 |2,4648|1,6056|— |— |125 |210 |129,92|215,88|130 |216 |

| | |38 | | |75 |9 | | | | |58 |07 | | |

|Qсм |100 |13,125|22,8 |100 |15,75 |10,26 |22,875|— |1000 |1680 |1051,7|1713,0|1054 |1714 |

| | | | | | | | | | | |5 |6 | | |

|II | | | | | | | | | | | | | | |

|смена | | | | | | | | | | | | | | |

|16-17 |6,25 |0,4925|0,95 |12,05 |1,1387|0,8242|22,875|12,375|109 |140 |133,50|154,14|134 |154 |

| | | | | |25 |2 | | | | |62 |92 | | |

|17-18 |12,5 |0,985 |1,9 |12,05 |1,1387|0,8242|— |— |109 |140 |111,12|142,72|111 |143 |

| | | | | |25 |2 | | | | |37 |42 | | |

|18-19 |12,5 |0,985 |1,9 |12,05 |1,1387|0,8242|— |— |109 |140 |111,12|142,72|111 |143 |

| | | | | |25 |2 | | | | |37 |42 | | |

|19-20 |18,75 |1,4775|2,85 |12,05 |1,1387|0,8242|— |— |109 |140 |111,61|143,67|112 |144 |

| | | | | |25 |2 | | | | |62 |42 | | |

|20-21 |6,25 |0,4925|0,95 |12,05 |1,1387|0,8242|— |— |109 |140 |110,63|141,77|111 |142 |

| | | | | |25 |2 | | | | |12 |42 | | |

|21-22 |12,5 |0,985 |1,9 |12,05 |1,1387|0,8242|— |— |110 |140 |112,12|142,72|112 |143 |

| | | | | |25 |2 | | | | |37 |42 | | |

|22-23 |12,5 |0,985 |1,9 |12,05 |1,1387|0,8242|— |— |110 |140 |112,12|142,72|112 |143 |

| | | | | |25 |2 | | | | |37 |42 | | |

|23-24 |18,75 |1,4775|2,85 |15,65 |1,4789|1,0704|— |— |110 |140 |112,95|143,92|113 |144 |

| | | | | |25 |6 | | | | |64 |05 | | |

|Qсм |100 |7,88 |15,2 |100 |9,45 |6,84 |22,875|12,375|875 |1120 |915,20|1154,4|916 |1156 |

| | | | | | | | | | | |5 |15 | | |

|Qпр |300 |26,255|38 |300 |31,5 |17,1 |68,625|24,75 |2500 |2800 |2626,3|2879,8|2628 |2882 |

| | | | | | | | | | | |8 |5 | | |

1.5. Составление суммарного графика водопотребления

Расход воды населением города в течение суток характеризуется большой

неравномерностью. Режим суточного потребления воды в городе зависит от

многих факторов: режима жизни и работы населения, степени санитарно-

технического благоустройства зданий, культуры и быта населения и т.д.

Для правильного определения расчетной мощности проектируемого водопровода

необходимо определить максимальные значения расчетных расходов воды, подачу

которой он должен обеспечить потребителям.

Для определения максимального часового расхода, необходимого для расчета

водопроводной сети и выбора режима работы насосной станции второго подъема,

определяем режимы потребления воды отдельными категориями водопотребителей.

Потребление воды на нужды населения по часам суток определяется в

зависимости от коэффициента часовой неравномерности. Если величина

расчетного коэффициента часовой неравномерности отличается от табличной, то

для расчета принимаем график с наиболее близким к расчетному коэффициентом

неравномерности и проводим соответствующую корректировку.

Определение расходов по часам суток в населенном пункте сводим в таблицу

1.4.

Таблица 1.4. определение суммарных расходов воды.

|Часы |Питьевые нужды населения |Расход |Расход воды на |Суммарные |

|суток | |воды на|предприятиях |расходы |

| | |поливку| | |

| | |м3/ч | | |

| |В% для |В% для |м3/ч | |№1 м3/ч|№2 м3/ч|м3/ч |% |

| |ктч=1,4|ктч=1,4| | | | | | |

|0-1 |2,5 |2,5 |1065 | |102 |12 |1179 |2,42 |

|1-2 |2,45 |2,45 |1044 | |79 |0 |1123 |2,31 |

|2-3 |2,2 |2,2 |938 | |79 |0 |1017 |2,09 |

|3-4 |2,25 |2,25 |959 | |80 |0 |1039 |2,13 |

|4-5 |3,2 |3,2 |1364 | |79 |0 |1443 |2,96 |

|5-6 |3,9 |3,9 |1662 | |79 |0 |1741 |3,58 |

|6-7 |4,5 |4,5 |1918 |92 |79 |0 |2089 |4,29 |

|7-8 |5,1 |5,1 |2174 |92 |81 |0 |2347 |4,82 |

|8-9 |5,35 |5,35 |2281 |92 |151 |213 |2737 |5,62 |

|9-10 |5,85 |5,85 |2494 | |129 |214 |2837 |5,83 |

|10-11 |5,35 |5,35 |2281 | |129 |214 |2624 |5,39 |

|11-12 |5,25 |5,25 |2238 | |129 |216 |2583 |5,31 |

|12-13 |4,6 |4,6 |1961 | |128 |213 |2302 |4,73 |

|13-14 |4,4 |4,4 |1876 | |129 |214 |2219 |4,56 |

|14-15 |4,6 |4,6 |1961 | |129 |214 |2304 |4,73 |

|15-16 |4,6 |4,6 |1961 | |130 |216 |2307 |4,74 |

|16-17 |4,9 |4,9 |2089 | |134 |154 |2377 |4,88 |

|17-18 |4,8 |4,8 |2046 | |111 |143 |2300 |4,72 |

|18-19 |4,7 |4,7 |2003 |92 |111 |143 |2349 |4,82 |

|19-20 |4,5 |4,5 |1918 |92 |112 |144 |2266 |4,65 |

|20-21 |4,4 |4,4 |1876 |92 |111 |142 |2221 |4,56 |

|21-22 |4,2 |4,2 |1790 | |112 |143 |2045 |4,2 |

|22-23 |3,7 |3,7 |1577 | |112 |143 |1832 |3,76 |

|23-24 |2,7 |2,7 |1151 | |113 |144 |1408 |2,9 |

|SQгор |100 |100 |42627 |552 |2628 |2882 |48689 |100 |

1.6. Определение расходов воды на пожаротушение

Расчетный расход воды на наружное пожаротушение и число одновременных

пожаров зависит от числа жителей в населенном пункте и этажности застройки.

На промышленном предприятии количество пожаров зависит от площади

предприятия, а расход зависит от степени огнестойкости зданий, категории

производства по пожарной опасности, объема наибольшего здания и ширины

здания.

Нормы расхода воды на нужды пожаротушения принимаются по СНиП 2.04.02-84 —

на наружное пожаротушение, и по СНиП 2.04.01-85 — на внутреннее.

В нашем случае:

В населенном пункте:

Nгорда =152958 чел. Одновременно происходит 3 пожара.

Расход воды на один пожар – 40 дм3/сек.

На предприятиях:

|Наименование |Количество |Расход воды на |Расход воды на |

|предприятия |одновременных |наружное |внутреннее |

| |пожаров |пожаротушение |пожаротушение |

| | |дм3/сек |дм3/сек |

|I предприятие |2 |20 |2 струи по 5 |

|II предприятие |1 |30 |2 струи по 5 |

В соответствие со СНиП 2.04.02-84 расход воды на наружное пожаротушение

следует определять, как сумму потребного большего расхода (в населенном

пункте или на промышленном предприятии) и 50% потребного меньшего (в

населенном пункте или на промышленном предприятии).

[pic]

qн — расход воды на наружное пожаротушение

qв — расход воды на внутреннее пожаротушение

n — число одновременных пожаров

[pic]

[pic]

[pic]

2. Основные положения по трассировке водопроводной сети

При выборе трассы водопроводных линий следует соблюдать следующие

требования:

1. Обеспечить подачу воды в заданных количествах с необходимым давлением.

2. Обеспечить надежность работы сети, как при нормальной работе, так и при

аварии.

3. Запроектированная сеть должна обеспечивать наименьшую приведенных затрат

на строительство и эксплотацию систем водоснабжения.

Факторы, влияющие на конфигурацию сети:

1. Планировка объекта водоснабжения.

2. Местоположение наиболее крупных водопотребителей.

Соблюдая требования, предъявляемые к водопроводной сети и учитывая

факторы, влияющие на ее устройство, выбирается такая конфигурация сети,

которая обеспечивает, возможно, меньшую протяженность сети, наилучшие

условия прокладки и позволяет легко осуществлять ее дальнейшее развитие при

увеличении числа потребителей.

Линии водопроводной сети прокладывают по проездам.

При трассировке исходят из следующих соображений:

1. Основное направление линий магистральной сети должно соответствовать

главному направлению движения воды по территории города.

2. Магистральная сеть должна охватывать всех наиболее крупных потребителей,

подавать воду к регулирующим емкостям и принимать воду от всех

источников питания.

3. Выбор режима работы насосов насосной станции 2-го подъема

3.1. Составление совмещенного графика водопотребления и работы насосов

насосных станций 1-го и 2-го подъема

Выбор режимов работы насосов насосной станции 2-го подъема основывается на

суммарном графике водопотребления города.

Число рабочих насосов принимается 3 и мы задаем максимальное значение

подачи насосами, исходя из максимального значения потребления воды города.

Можно снижать подачу насосами на 0,3 – 1 %.

Примем максимальное значение потребления воды городом – 5,82% от общего

количества воды.

1 насос — 1,94%

2 насоса — 3,88%

3 насоса — 5,82%

3.2. Определение емкости бака водонапорной башни

Емкость водонапорной башни определяется по формуле:

[pic]

Wрег — регулирующая емкость водонапорной башни. Определяется совмещением

графиков суммарного водопотребления и режима работы насосов насосной

станции 2-го подъема, не должно превышать 5%.

Wпож — расход воды на пожаротушение, рассчитывается на 10 минут тушения

пожара.

Определение Wрег сводится в таблицу 3.1.

[pic]

Qсутmax — максимальный суточный расход воды принимается из таблицы 1.4.

Qсутmax=48689 м3

P — максимальное значение остатка воды в баке P=8,69 %

[pic]

[pic]

[pic]

Таблица 3.1. Определение регулирующей емкости бака.

|Часы суток |Потребление |Подача НС-II|Поступление |Расход из |Остаток в |

| |городом % |% |в бак % |бака % |баке % |

|0-1 |2,42 |1,94 | |0,48 |2,78 |

|1-2 |2,31 |1,94 | |0,37 |2,41 |

|2-3 |2,09 |1,94 | |0,15 |2,26 |

|3-4 |2,13 |1,94 | |0,19 |2,07 |

|4-5 |2,96 |1,94 | |1,02 |1,05 |

|5-6 |3,58 |3,88 |0,3 | |1,35 |

|6-7 |4,29 |3,88 | |0,41 |0,94 |

|7-8 |4,82 |3,88 | |0,94 |0 |

|8-9 |5,62 |5,82 |0,2 | |0,2 |

|9-10 |5,83 |5,82 | |0,01 |0,19 |

|10-11 |5,39 |5,82 |0,43 | |0,62 |

|11-12 |5,31 |5,82 |0,51 | |1,13 |

|12-13 |4,73 |5,82 |1,09 | |2,22 |

|13-14 |4,56 |5,82 |1,26 | |3,48 |

|14-15 |4,73 |5,82 |1,09 | |4,57 |

|15-16 |4,74 |5,82 |1,08 | |5,65 |

|16-17 |4,88 |5,82 |0,94 | |6,59 |

|17-18 |4,72 |5,82 |1,1 | |7,69 |

|18-19 |4,82 |5,82 |1 | |8,69 |

|19-20 |4,65 |3,88 | |0,77 |7,92 |

|20-21 |4,56 |3,88 | |0,68 |7,24 |

|21-22 |4,2 |3 | |1,2 |6,04 |

|22-23 |3,76 |1,94 | |1,82 |4,22 |

|23-24 |2,9 |1,94 | |0,96 |3,26 |

|S |100 |100 |9 |9 | |

3.3. Определение размеров бака водонапорной башни

[pic] [pic] [pic] [pic]

[pic]

3.4. Определение емкости запасно-регулирующих резервуаров

[pic]

Wрег — регулирующий объем резервуаров определяемый путем сравнения режимов

подачи насосами НС 1-го и 2-го подъемов.

Wпож — неприкосновенный противопожарный запас воды рассчитанный на 3-х

часовое тушение пожара.

W0 — объем воды на собственные нужды очистной станции, принимается равным

5-10 % от Qсутmax.

Определение Wрег сводим в таблицу 3.2.

Таблица 3.2. Определение Wрег

|Часы суток |Подача НС-II|Подача НС-I |поступление |расход из |остаток в |

| |% |% |в резервуар |резервуара %|резервуаре %|

| | | |% | | |

|0-1 |1,94 |4,17 |2,23 | |8,36 |

|1-2 |1,94 |4,17 |2,23 | |10,59 |

|2-3 |1,94 |4,17 |2,23 | |12,82 |

|3-4 |1,94 |4,17 |2,23 | |15,05 |

|4-5 |1,94 |4,17 |2,23 | |17,28 |

|5-6 |3,88 |4,17 |0,29 | |17,57 |

|6-7 |3,88 |4,17 |0,29 | |17,86 |

|7-8 |3,88 |4,17 |0,29 | |18,15 |

|8-9 |5,82 |4,17 | |1,65 |16,5 |

|9-10 |5,82 |4,17 | |1,65 |14,85 |

|10-11 |5,82 |4,17 | |1,65 |13,2 |

|11-12 |5,82 |4,17 | |1,65 |11,55 |

|12-13 |5,82 |4,17 | |1,65 |9,9 |

|13-14 |5,82 |4,17 | |1,65 |8,25 |

|14-15 |5,82 |4,17 | |1,65 |6,6 |

|15-16 |5,82 |4,17 | |1,65 |4,95 |

|16-17 |5,82 |4,17 | |1,65 |3,3 |

|17-18 |5,82 |4,17 | |1,65 |1,65 |

|18-19 |5,82 |4,17 | |1,65 |0 |

|19-20 |3,88 |4,17 |0,29 | |0,29 |

|20-21 |3,88 |4,17 |0,29 | |0,58 |

|21-22 |3 |4,17 |1,17 | |1,75 |

|22-23 |1,94 |4,17 |2,23 | |3,98 |

|23-24 |1,94 |4,09 |2,15 | |6,13 |

|S |100 |100 |18,15 |18,15 | |

[pic]

[pic]

Qхозmax — максимальный хозяйственный расход за 3 часа. Определяется по

таблице 1.4. графа №8 Qхозmax=2837 м3/час.

Qпож — расход воды на пожаротушение. Qпож =612 м3/час.

Q1 — подача насосами НС-I за 1 час.

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

3.5. Выбор числа и основных размеров резервуара

принимаем к установке на станции два резервуара, емкость каждого

определяем по формуле:

[pic]

Подбираем резервуар:

|Номер |Марка |Емкость |Ширина |Высота|Длина |

|типового |резервуара | | | | |

|проекта | | | | | |

| | |Полезная |Номинальная | | | |

|901-4-62,8|РЕ-100М-100|9864 м3 |10000 м3 |36 м |4,8 м |60 м |

|3 | | | | | | |

4. Гидравлический расчет водопроводной сети

4.1. Основы гидравлического расчета

4.2. Определение характерных режимов работы сети

1st. Режим — максимальный хозяйственный водозабор — основной расчетный

режим.

2nd. Режим — максимальный хозяйственный водозабор — проверочный режим.

3rd. Режим — максимальный транзит в башню — проверочный режим.

Определение расходов для характерных режимов работы сводим в таблицу 4.1.

Таблица 4.1.

|Расчетн|Водопотребление дм3/сек. |Способ подачи |

|ый | |дм3/сек. |

|случай | | |

|работы | | |

|сети | | |

| |Суммарн|Населен|Пром. |Пожар |Транзит|НС |ВБ |

| |ое |ие |предприятия | | | | |

| |водопот| | | | | | |

| |реблени| | | | | | |

| |е | | | | | | |

| | | |№1 |№2 | | | | |

|1-й |788 |693 |36 |59 |— |— |787 |1 |

|2-й |958 |693 |36 |59 |170 |— |958 |— |

|3-й |786 |521 |36 |60 |— |170 |787 |— |

Час максимального водопотребления приходится на 9-10 часов. В это время

насосы НС-2 подают 5,82% от максимального суточного расхода.

Производительность водонапорной башни в тот час, то есть расход из бака

составляет 0,01% от максимального суточного расхода, по данным таблицы 3.1.

[pic]

[pic]

Максимальный транзит в башню приходится на час 13-14. Это составляет 1,26%

от максимального суточного расхода, по данным таблицы 3.1.

[pic]

В это время насосы НС-2 подают 5,82% от максимального суточного расхода.

[pic]

4.3. Определение удельного путевого и узловых расходов

Удельный расход, т. е. Расход приходящийся на единицу длины, определяется

по формуле: [pic]

[pic][pic]

[pic]

Определение путевых расходов сводим в таблицу 4.2.

Таблица 4.2.

|№ Участков |Длины линий, м |Путевые расходы, дм3/с |

| |Фактические |Расчетные |Режим №1 |Режим №3 |

|1-2 |2050 |2050 |92 |70 |

|2-3 |1050 |1050 |47 |36 |

|3-4 |500 |500 |23 |17 |

|4-5 |300 |300 |14 |10 |

|5-1 |1400 |1400 |63 |48 |

|4-6 |850 |850 |38 |30 |

|6-7 |500 |500 |23 |17 |

|7-3 |950 |950 |43 |32 |

|2-8 |1300 |1300 |59 |44 |

|8-9 |650 |650 |29 |22 |

|9-10 |500 |500 |23 |17 |

|10-11 |950 |700 |32 |24 |

|11-12 |600 |600 |27 |20 |

|12-13 |1400 |1400 |63 |48 |

|13-9 |450 |450 |20 |15 |

|3-10 |1450 |725 |33 |25 |

|7-11 |1400 |1400 |63 |46 |

|? | |15325 |693 |521 |

Узловые расходы.

Узловой расход определяется, как сумма путевых расходов линий, подходящих

к данному узлу.

[pic]

Расчет по определению узловых расходов сводим в таблицу 4.3.

Таблица 4.3.

|№ |№ |Максимальный |Максимальный транзит |Сосредоточенны|

|узла|примыкающих|хозяйственный | |й при пожаре |

| |участков |водоразбор | | |

| | |?Qпут |qуз |Сосред|?Qпут |qуз |Сосред| |

| | | | |. | | |. | |

|1 |1-2, 1-5 |155 |78 |— |118 |59 |— |— |

|2 |2-1, 2-3, |198 |99 |— |150 |75 |— |— |

| |2-8 | | | | | | | |

|3 |3-2, 3-4, |146 |73 |— |110 |55 |— |— |

| |3-7, 3-10 | | | | | | | |

|4 |4-3, 4-6, |75 |38 |— |57 |28 |— |— |

| |4-5 | | | | | | | |

|5 |5-4, 5-1 |77 |38 |36 |58 |29 |36 |— |

|6 |6-7, 6-4 |61 |31 |— |47 |24 |— |— |

|7 |7-6, 7-3, |129 |64 |— |95 |48 |— |— |

| |7-11 | | | | | | | |

|8 |8-2, 8-9 |88 |44 |— |66 |33 |— |— |

|9 |9-8, 9-10, |72 |36 |59 |54 |27 |170 |— |

| |9-13 | | | | | | | |

|10 |10-9, |88 |44 |— |66 |33 |60 |45 |

| |10-12, | | | | | | | |

| |10-11 | | | | | | | |

|11 |11-10, |122 |61 |— |90 |45 |— |40 |

| |11-12, 11-7| | | | | | | |

|12 |12-11, |90 |45 |— |68 |34 |— |45 |

| |12-13 | | | | | | | |

|13 |13-12, 13-9|83 |42 |— |63 |31 |— |40 |

|? | | |693 | | |521 | | |

4.4. Гидравлический расчет сети

Гидравлический расчет выполняется методом Лобачева-Кросса. Этот метод

основан на решении систем уравнений относительно расходов воды. При этом

поправочные расходы определяют без учета взаимного влияния колец в сети, в

связи с этим необходимо проводить несколько повторных определений ?q и

невязок ?h, кольцевой сети. Условие: ?h=0 может быть получено во всех

кольцах путем проведения по контуру каждого кольца некоторого

фиксированного расхода воды в направлении обратном знаку невязки кольца.

[pic] — увязочный или поправочный расход.

Расчет выполняется на ЭВМ. Для выполнения расчета делаем предварительное

потокораспределение. Потокораспределение выполняем исходя из I закона

Кирхгофа, считая, что сколько воды пришло в узел столько и вышло из него.

Таблица 4.4. Определение диаметров участков сети.

|№ участков |Расходы воды |Диаметр |

| | |участка |

| |Режим №1 |Режим №2 |Режим №3 | |

|1-2 |18 |61 |53 |300 |

|2-3 |127 |169 |144 |450 |

|3-4 |170 |212 |176 |500 |

|4-5 |170 |213 |177 |500 |

|5-1 |96 |139 |112 |400 |

|4-6 |378 |463 |381 |700 |

|6-7 |378 |464 |382 |700 |

|7-3 |157 |200 |167 |500 |

|2-8 |46 |131 |122 |400 |

|8-9 |2 |87 |89 |350 |

|9-10 |131 |131 |112 |400 |

|10-11 |48 |50 |61 |300 |

|11-12 |48 |49 |61 |300 |

|12-13 |3 |41 |27 |300 |

|13-9 |39 |123 |4 |400 |

|3-10 |127 |170 |144 |450 |

|7-11 |157 |200 |167 |500 |

Подготовка к гидравлическому расчету на ЭВМ

|Режим №1 |

|№ |№ позиций|Кольцо |Диаметр |Факт. |Расход |Тип труб|

|участков| | |мм |длина м.|дм3/с | |

| | |Лево |Право | | | | |

|1-2 |1 |0 |1 |300 |2050 |18 |2 |

|2-3 |2 |1 |3 |450 |1050 |127 |2 |

|3-4 |3 |1 |2 |500 |500 |170 |2 |

|4-5 |4 |0 |1 |500 |300 |170 |2 |

|5-1 |5 |0 |1 |400 |1400 |96 |2 |

|4-6 |6 |0 |2 |700 |850 |378 |2 |

|6-7 |7 |2 |0 |700 |500 |378 |2 |

|7-3 |8 |2 |4 |500 |950 |157 |2 |

|2-8 |9 |0 |3 |400 |1300 |46 |2 |

|8-9 |10 |0 |3 |350 |650 |2 |2 |

|9-10 |11 |3 |5 |400 |500 |131 |2 |

|10-11 |12 |4 |5 |300 |950 |48 |2 |

|11-12 |13 |5 |0 |300 |600 |48 |2 |

|12-13 |14 |5 |0 |300 |1400 |3 |2 |

|13-9 |15 |0 |5 |400 |450 |39 |2 |

|3-10 |16 |3 |4 |450 |1450 |127 |2 |

|7-11 |17 |4 |0 |500 |1400 |157 |2 |

|Режим №2 |

|№ |№ позиций|Кольцо |Диаметр |Факт. |Расход |Тип труб|

|участков| | |мм |длина м.|дм3/с | |

| | |Лево |Право | | | | |

|1-2 |1 |0 |1 |300 |2050 |61 |2 |

|2-3 |2 |1 |3 |450 |1050 |169 |2 |

|3-4 |3 |1 |2 |500 |500 |212 |2 |

|4-5 |4 |0 |1 |500 |300 |213 |2 |

|5-1 |5 |0 |1 |400 |1400 |139 |2 |

|4-6 |6 |0 |2 |700 |850 |463 |2 |

|6-7 |7 |2 |0 |700 |500 |464 |2 |

|7-3 |8 |2 |4 |500 |950 |200 |2 |

|2-8 |9 |0 |3 |400 |1300 |131 |2 |

|8-9 |10 |0 |3 |350 |650 |87 |2 |

|9-10 |11 |3 |5 |400 |500 |131 |2 |

|10-11 |12 |4 |5 |300 |950 |50 |2 |

|11-12 |13 |5 |0 |300 |600 |49 |2 |

|12-13 |14 |0 |5 |300 |1400 |41 |2 |

|13-9 |15 |0 |5 |400 |450 |123 |2 |

|3-10 |16 |3 |4 |450 |1450 |170 |2 |

|7-11 |17 |4 |0 |500 |1400 |200 |2 |

|Режим №3 |

|№ |№ позиций|Кольцо |Диаметр |Факт. |Расход |Тип труб|

|участков| | |мм |длина м.|дм3/с | |

| | |Лево |Право | | | | |

|1-2 |1 |0 |1 |300 |2050 |53 |2 |

|2-3 |2 |1 |3 |450 |1050 |144 |2 |

|3-4 |3 |1 |2 |500 |500 |176 |2 |

|4-5 |4 |0 |1 |500 |300 |177 |2 |

|5-1 |5 |0 |1 |400 |1400 |112 |2 |

|4-6 |6 |0 |2 |700 |850 |381 |2 |

|6-7 |7 |2 |0 |700 |500 |382 |2 |

|7-3 |8 |2 |4 |500 |950 |167 |2 |

|2-8 |9 |0 |3 |400 |1300 |122 |2 |

|8-9 |10 |0 |3 |350 |650 |89 |2 |

|9-10 |11 |3 |5 |400 |500 |112 |2 |

|10-11 |12 |4 |5 |300 |950 |61 |2 |

|11-12 |13 |5 |0 |300 |600 |61 |2 |

|12-13 |14 |5 |0 |300 |1400 |27 |2 |

|13-9 |15 |0 |5 |400 |450 |4 |2 |

|3-10 |16 |3 |4 |450 |1450 |144 |2 |

|7-11 |17 |4 |0 |500 |1400 |167 |2 |

-----------------------

[pic]

176,64

176

171,84

176

0,99

4,16

4,8

h?>6

64

45

61

42

44

38

44

99

78

31

38+[36]

36+[59]

73

3

48

157

378

127

2

96

157

46

18

48

39

127

170

170

1

13

12

11

10

9

8пож

64

45

61

42

44

38

44

99

78

31

38+[36]

36+[59]

73

3

48

157

378

127

2

96

157

46

18

48

39

127

170

170

1

ВБ

13

12

11

10

9

8

2

1

7

6

5

4

3

I

II

III

IV

V

378

787 НС

I

112

III

787 НС

382

V

IV

III

II

I

3

4

5

6

7

1

2

8

9

10

11

12

13

ВБ

170

177

176

144

4

61

53

122

167

112

89

144

381

167

61

27

55

27

29+[36]

24

59

75

33

28

33+[60]

31

45

34

48

131

131

II

958 НС

464

V

IV

III

II

I

3

4

5

6

7

1

2

8

9

10

11

12

13

ВБ

213

212

170

123

49

61

131

200

139

87

169

463

200

50

41

73

36+[59]

38+[36]

31

78

99

44

38

44+[40]

42+[40]

61+[40]

45+[45]

64