Водопроводная сеть города
Работа из раздела: «
Технология»
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
