Проектирование хозяйственно-противопожарного водопровода для населенного пункта

Министерство  сельского хозяйства Российской Федерации

ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет  им.Н.И.Вавилова»

 

Кафедра «Гидравлика и гидравлические машины»

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

Проектирование  хозяйственно-противопожарного водопровода для населенного пункта.

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

Студентка III курса

Группы Н-309

Абучева Н.С.

В: 87-18-7

 

Проверил:

Миркина Е.Н.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

САРАТОВ 2008

Состав курсового проекта:

Задание

Введение

1. Определение водопотребления населенного пункта
2. Выполнение гидравлического расчета наружной водопроводной сети
3. Расчет насосной станции второго подъема
4. Выполнение гидравлического расчета водозаборного сооружения
5. Проектирование очистных сооружений

Литература

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание

Запроектировать хозяйственно-противопожарный  водопровод для населенного пункта. Принять следующую схему водоснабжения: водоприемник руслового типа, насосная станция первого подъема, сооружения по улучшению качества воды, насосная станция второго подъема, водоводы, водонапорная башня, разводящая водопроводная сеть.

Выполнить следующие расчеты:

1. определить водопотребление населенного пункта;
2. выполнить гидравлический расчет наружной водопроводной сети;
3. рассчитать насосную станцию второго подъема;
4. выполнить гидравлический расчет водозаборного сооружения;
5. запроектировать очистные сооружения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Вся жизнедеятельность человека связана с использованием воды, потребность в которой все возрастает. Одной из основных задач курсовой работы является обеспечение населения водой, отвечающей определенным санитарно – гигиеническим требованиям.

В современных условиях многочисленным потребителям необходима вода различного качества. Рост водопотребления привел во всем мире к ее количественному и качественному дефициту. Поэтому к решению задач водоснабжения требуется комплексный подход, предусматривающий интересы различных групп потребителей воды, рациональное ее использование с учетом экологических аспектов.

При выполнении курсовой работы «Водоснабжение населенного пункта»  были выполнены следующие расчеты:

1. Определили количество воды, необходимой всем потребителям, первоочередная задача при проектировании.

2. Выполнили гидравлический расчет наружной водопроводной сети поселка. Определили диаметры линий сети и потери напора в них. При помощи ПЭВМ были увязаны два кольца в поселке №7.

3. Рассчитали насосную станцию второго подъема.

4. Определили выбор места забора воды, технологическую схему, тип водозабора и оборудования.

Нами был выбран русловой водозабор, так как берег реки пологий.

В данной курсовой работе мы наглядно определяли и рассчитывали насосную станцию №2, русловой водозабор  и запроектировали очистные сооружения для улучшения условий жизни  населения.

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Определение водопотребления населенного пункта

1.1 По нормам водопотребления  отдельных потребителей определим  среднесуточный расход населенного  пункта и годовую потребность  в воде.

Среднесуточный расход воды определяется по формуле:

   м³/сут,

где N – число водопотребителей, q – среднесуточная норма водопотребления на одного водопотребителя, л/сут.

В действующих нормах приводятся рекомендуемые численные значения коэффициентов неравномерности  суточного водопотребления, позволяющие определить вероятные значения максимальных суточных расходов воды на хозяйственно питьевые нужды населения города.

Суточный расход прачечной  определяется по формуле:

 м³/сут,

где N – общее количество населения в населенном пункте,

Р – процент жителей, пользующихся прачечной (40%),

q – норма расхода воды на стирку сухого белья (75 л),

П – норма сухого белья на 1 чел. в год (100 кг),

Т – количество дней работы прачечной в году (200).

Для производства 1 тонны молока необходимо 12 тонн воды.

Данные подсчета сведем в  таблицу 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

Определение расчетных суточных расходов воды

 

 

 

 

 

Годовой расход воды рассчитывают по формуле:

, м³/год,

где Q_{ср.сут.комм.} – среднесуточное водопотребление коммунальным сектором за год, м³/сут.,

Q_{ср.сут.жив.} – среднесуточное водопотребление животноводческим комплексом за год, м³/сут.,

Q_{ср.сут.ком.пред.} – среднесуточное водопотребление коммунальным предприятием, м³/сут.,

t₁ – число дней в году (365),

Q_{ср.сут.пром.} – среднесуточное водопотребление промышленным предприятием, м³/сут.,

t₂ – число рабочих дней предприятия в году (261),

Q_{ср.сут.прол.} – среднесуточное водопотребление на полив зеленых насаждений, м³/сут.,

t₃ – количество поливных дней в году (150).

 

1.2 Используя коэффициенты  неравномерности водопотребления,  определим максимальный суточный  расход Q_{сут.макс.}.

Все расчеты сведем в таблицу 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

Сводная таблица  расчетных расходов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Используя кривые суточной  неравномерности водопотребления  отдельных потребителей, построим  суммарный график суточной неравномерности  водопотребления по населенному  пункту и определим максимальный  часовой Q_ч.макс и секундный Q_с.макс расходы.

 Подсчеты годовых расходов воды отдельными секторами и суммарный сводим в таблицу 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиц 3

Распределение расходов воды по часам суток

 

Расчетные секундные расходы  воды в час максимального водопотребления:

л/с.

Сосредоточенный секундный  расход животноводческого комплекса:

 л/с.

Сосредоточенный секундный  расход прачечной:

 л/с.

Сосредоточенный секундный  расход промышленного сектора:

 л/с.

 

1.4 Построим интегральную кривую неравномерности водопотребления населенного пункта и выберем режим работы насосной станции второго подъема, обеспечивающий минимальную емкость бака водонапорной башни. Рассмотрим следующие режимы работы насосной станции второго подъема: равномерный круглосуточный одного насоса, двухсменный (16 ч) одного насоса; неравномерный круглосуточный трех одинаковых насосов; одного насоса с перерывами (автоматизированный).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5 Определим емкость бака водонапорной башни, включив в нее регулирующий объем W_рег и десятиминутный пожарный запас воды W_пож. Выберем типовой бак водонапорной башни и определим отметки пожарного и регулирующего объемов относительно дна бака.

Неприкосновенный пожарный запас воды в водонапорной башне  предназначен как непосредственно  для тушения пожара, так и для  обеспечения хозяйственных нужд при пожаре. Он определяется по формуле:

 м³,

где t – продолжительность тушения пожара из башни (10 мин);

Q_пож – расход воды на тушение пожара, л/с (складывается из расчетных расходов на тушение одного наружного и одного внутреннего пожара);

n – число одновременных пожаров;

Q_с.макс – максимальный секундный расход воды в сети на хозяйственные нужды, л/с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

Уточнение регулирующего  объема бака водонапорной башни

Часы	Потребление		Подача	Приток воды в бак		Отток воды из бака		Наличие воды в
суток	%		%	%		%		баке, %
1	2		3	4		5		6
0_1	2,00		2					0,00
1_2	2,10		2			0,10		-0,10
2_3	2,04		2			0,04		-0,14
3_4	1,98		2	0,02				-0,12
4_5	2,33		2			0,39		-0,45
5_6	3,56		4	0,44				-0,01
6_7	4,39		4					-0,40
7_8	5,63		6	0,37				-0,03
8_9	5,95		6	0,05				0,02
9_10	4,98		6	1,02				1,04
10_11	5,18		6	0,82				1,86
11_12	4,84		4			0,84		1,02
12_13	4,58		4			0,58		0,44
13_14	5,36		6	0,64				1,08
14_15	4,87		4			0,97		0,11
15_16	4,10		4			0,10		0,01
16_17	4,46		4			0,46		-0,45
17_18	4,17		4			0,17		-0,62
18_19	5,06		6	0,94				0,32
19_20	6,01		6			0,01		0,33
20_21	5,28		6	0,72				1,05
21_22	5,41		6	0,59				1,62
22_23	3,29		2			1,29		0,33
23_24	2,33		2			0,33		0,00
Итого	100		100

 

Расчет воды на пожаротушение

Расчетный расход воды в  наружное пожаротушение и расчетное  количество одновременных пожаров  в населенных пунктах принимаем 5 л/с (2 струи по 2,5 л/с каждая).

а)

 м³.

б) м³,

 м³.

в) м³,

 м³.

г) м³,

 м³.

Уточняем объем бака: бак стальной, ствол железобетонный:

- объем бака – 300 м³;

- высота ствола башни Н_б - 21 м;

- типовой проект – 901-5-26/70;

- внутренний диаметр бака D_вн – 8,00 м;

- строительная высота бака Н – 5,81 м;

- высота конуса бака h - 3,51 м;

- диаметр днища бака d - 1,00 м;

- объем конической части бака – 66,98 м.

Рис. 1.4 Схема типового бака водонапорной башни

 

 

 

 

 

 

2 Гидравлический  расчет наружной водопроводной  сети

2.1 Нанесем схему водопроводной  сети на генплан населенного  пункта, приняв два кольца, водоводы  и возможные тупиковые линии  проложив в две нитки трубопровод.  Выберем местоположение водонапорной  башни и водозаборного сооружения. Водозаборную башню по возможности  расположим на наивысшей отметке  населенного пункта, ближе к очистительным  сооружениям (стремясь к минимальной  длине водоводов).

Рис. 2.1 Генплан населенного пункта: 1 – прачечная, баня; 2 – больница;

3 – молокозавод; 4 – ферма.

 

2.2 Составим гидравлическую схему водопроводной сети, введем нумерацию узлов, участков и колец. Пользуясь масштабом генплана населенного пункта, определим длины отдельных участков.

Намечаем на генеральном  плане населенного пункта местоположения водонапорной башни. Принимаем сеть из двух колец с тупиками и с питанием через башню. Для гидравлического расчета сеть разбиваем на отдельные участки. Начальные и конечные точки каждого участка называют узлами и нумеруют. Расстояния между узлами называются расчетными участками.

Для бесперебойной подачи воды в сеть участок от башни до узла 1 прокладываем в две нитки, при длине тупиковой линии  более 200 м.

Место забора воды для водопровода  питьевого назначения следует принять  выше выпусков сточных вод и населенного  пункта по течению реки в районе, обеспечивающем организацию зон  санитарной охраны.