История водоснабжения г. Ростова

 

                                                                     Содержание

 

Введение____________________________________________________________ 3

1.2. Расчет водозаборного сооружения с насосной станцией I подъема _______   4 1.2.1.Оценка условий забора воды. Выбор и обоснование типа и компоновки сооружения. Обеспечение требуемой категории надежности. Секционирование 4

1.2.2. Определение размеров водоприемных  окон. Подбор решеток __________ 4

1.2.3.Выбор типа оголовка. ____________________________________________  5               1.2.4. Обеспечение рыбозащитных мероприятий. Берегоукрепление. Восстановление пропускной способности водоприемных окон ______________ 6

1.2.5. Определение типа и размеров  сороудерживающих сеток ______________ 7

1.2.6. Проектирование насосной станции I подъема ________________________ 8

1.2.6.1. Подбор насосов ________________________________________________ 8

1.2.6.2. Определение диаметра напорной  линии ___________________________ 8 1.2.6.3. Определение отметки пола по сетке _______________________________ 9

1.2.7. Определение расчетных уровней ___________________________________ 9

1.2.8. Конструирование водоприемного  колодца __________________________ 10  1.2.9. Подбор вспомогательного оборудования  ___________________________ 11

1.2.10. Эксплуатационные мероприятия _________________________________11

1.2.11. Проектирование зон санитарной  охраны. __________________________ 12 1.2.11.1. Границы зон санитарной охраны _______________________________ 12

1.2.11.2. Санитарные мероприятия на территории зон _____________________ 12

               Список использованной литературы ____________________________ 14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Водозаборные сооружения занимают особое место среди всех сооружений систем водоснабжения. Ни одно из других водопроводных сооружений не испытывает на себе столь большого влияния особенностей используемых природных источников воды. Выполняя одну из ответственейших задач – бесперебойного обеспечения водой снабжаемого объекта, водозаборные сооружения должны одновременно в наибольшей степени учитывать особенности и свойства используемых природных источников воды.

Выбор типа водозаборных сооружений в большой степени зависит от особенностей используемого природного водоёма: пределов сезонных колебаний уровня воды в реках, соответствующих перемещений уреза воды, степени загрязнённости воды источника, ледовых условий, характера грунтов, слагающих русло реки, и др.

Водозаборные сооружения являются одним из наиболее ответственных и дорогих сооружений системы водоснабжения. Весьма велика их роль в обеспечении надёжности функционирования систем водоснабжения в целом.

Водозаборные сооружения из поверхностных источников кроме основной задачи – обеспечения бесперебойного получения требуемого количества воды из природного источника – выполняют также функции предварительной механической отчистки забираемой воды, защиты попадания в неё льда, а также рыбы. Выполнение всех этих функций учитывают при выборе места расположения водозабора, его типа и оборудования. Кроме того, водозаборные сооружения весьма часто объединяют с насосными станциями I подъема.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

 

                                                                                                                   

 

1.2. Расчет водозаборного  сооружения с насосной станцией I подъема

 

1.2.1.Оценка условий забора  воды. Выбор и обоснование типа  и компоновки сооружения. Обеспечение  требуемой категории надежности. Секционирование

 

Оценка условий забора воды должна производиться по гидрологическим данным водоисточника.

Мутность воды составляет 250 мг/л; легкие шуговые условия; мощность ледостава 0,6м. По табл.12 /14, с.18/ принимаются условия забора воды средние. Категорию водозаборного сооружения принимают в зависимости от обеспечения потребителя расчетным расходом, а также из непрерывности подачи воды при пожаротушении. Таким образом, принимаем категорию водозабора I. Данная категория также соответствует требованиям п.5.89/ 14,с.17/.

На основе топографических и гидрологических данных о водоисточнике (пологое строение рельефа берега; средний угол наклона рельефа дна к горизонту 10.50; наличие малых глубин у берега; амплитуда колебаний уровней А=8 м) принимаем водозабор руслового типа. Так как амплитуда колебаний уровней превышает всасывающую способность насоса (А=8>Нвакдоп = 5,1 м), принимаем совмещенную схему водозабора. В данном случае целесообразно принять комбинированную схему водозабора, чтобы избежать заглублений при строительстве.

Для обеспечения требуемой категории надежности водозаборное сооружение в одном створе при двух водоприемниках: окно берегового типа верхнего яруса, забранного сороудерживающей решеткой и оголовок вынесенный в русло реки. Также для обеспечения I категории надежности, повышения маневренности водозабора, бесперебойной подачи воды потребителю и проведения мероприятий по очистке сороудерживающих сеток предусмотрено секционирование водоприемной части колодца. Число секций принимаем равным числу рабочих насосов – две секции.

Расход  , приходящийся на одну секцию, определяется по формуле:

, м3/с,                                                             (1.28)

где   - коэффициент зависящий от категории водозабора. =1;

      - расчетный расход, м3/с;

  - число секций.

  м3/с.

1.2.2. Определение размеров  водоприемных окон. Подбор решеток

 

Определение площади водоприемного отверстия следует производить по п.5.95 /14, с.17/

Площадь водоприемного окна определяется по формуле:

, м2,     (1.29)

где 1,25-коэффициент, учитывающий засорение отверстий;

         - расчетный расход, м3/с;

        -скорость втекания в водоприемные отверстия отнесенная к их сечению в свету, м/с. С учетом требований рыбозащиты при скорости в реке 1,15 м/с =0,25 м/с;

        - коэффициент, учитывающий стеснение отверстий стержнями решеток или сеток, определяется по формуле:

                                      , (1.30)

где - расстояние между стержнями в свету, см;   =0,6-1см;

      -толщина стержней, см; =6-12 см.

 

 м2

 м2

                                                                                                                                                                                   Принимаем решетку размером 2,0х1,25 м, площадью 2,4м2.

 

 

1.2.4. Обеспечение рыбозащитных  мероприятий. Берегоукрепление. Восстановление  пропускной способности водоприемных  окон

 

По современным требованиям водозабор, отвечая требованиям надежности, должен функционировать и как природоохранный объект. Основными требованиями к рыбозащитным устройствам: гарантированный пропуск воды; эффективная защита рыб; простота конструкции. Строительство и эксплуатация водозаборов без рыбозащитных мер не допускается.

В качестве рыбозащитных мероприятий в районе затопленного водоприемника предусматриваем наличие фильтрующих кассет, вставляемых в пазы водоприемных окон.

В районе водоприемника берегового типа предусмотрено наличие радиолокационных устройств, отпугивающих рыбу от решеток.

Берегоукрепление в составе узла водозаборных сооружений предназначено: для защиты береговых сооружений от подмыва течением и волнением водных масс; для сохранения благоприятных форм русла реки обеспечивающих транзитное движение донных насосов, щуголедовых масс и сора в месте расположения водоприемных устройств, и сохранения необходимых глубин у водозаборного сооружения.

Для предотвращения размыва русла реки в районе берегового водоприемника предусматриваем плиту железобетонную толщиной 300 мм. На территории, прилегающей к водозаборному сооружению устраивают ровную площадку из сборных железобетонных плит, укладываемых на фильтровую подготовку из разнозернистого песчано-гравийного грунта. Между плитами следует предусматривать деформационные швы, заполняемые асфальтобетоном, с шарнирным  соединением стальной арматуры плит. Откосы выше верхней границы основного крепления осуществляют путем покрытия растительным грунтом толщиной 0,3 м с посевом трав.

Для предотвращения заиливания и осуществления промывке фильтрующих кассет предусматриваем импульсную промывку. Расход воды, идущей на промывку для фильтрующих кассет, расположенных в вертикальной плоскости, принимаем равным расходу воды одной секции. Трубопровод для промывки прокладываем в здании водозаборного сооружения от напорного коллектора до самотечной линии с устройством импульсной колонны. Диаметр импульсной колонны принимаем на сортамент больше диаметра самотечной линии

 

 

1.2.5. Определение типа и размеров сороудерживающих сеток

 

Т.к. условия забора воды – легкие, по п.5.105/12, с.20/ принимаем сетку съемную. Сетки устанавливаются за решетками и делят береговой колодец на две части. Сетки представляют собой металлическую прямоугольную раму из угловой стали, на которой крепятся проволочные полотнища.

Необходимая площадь съемной сетки  определяется по формуле:

,  м2,     (1.37)

где   - расчетный расход, приходящийся на одну сетку, с учетом пропуска аварийного расхода, м3/с;

      - скорость втекания, м/с. Принимаем   = 0,3 м/с;

  - коэффициент загрязнения сетки, принимается равным 0,7;

- коэффициент стеснения живого  сечения сетки проволокой.

,      (1.38)

где - размер ячейки сетки в свету, мм.  

.

 м2.

Принимаем сетку съемную с размерами 1,0х2,0.

 

 

 

1.2.6. Проектирование насосной станции I подъема

 

1.2.6.1. Подбор насосов

 

При проектирование Н.ст.I п. целесообразней применять центробежные вертикальные или осевые насосы. Также применяют скважинные насосы типа А и ЭЦВ.

Расчетный требуемый напор определяется по формуле:

, м ,    (1.39)

где   - потери в насосной станции I подъема, м. Принимаем =5 м;

       - геометрическая высота всасывания, м.

, м,     (1.40)

где - отметка уровня воды в смесителе, м;

        - отметка нижнего уровня воды в водоеме, м.

Нгеом=101-80 =21 м;

 м.                                                                                                              

Расчетный расход для насосов   определяется по формуле:

, м3/с,     (1.41)

где   - расчетный расход, м3/с;

- число насосов;  

- коэффициент параллельности.

Для Насосной станции выбираем насосы Wilo EMU FA 25.93D. Насос Wilo погружной фекальный не требует сухого помещения. В данном проекте принимаем насосы марки Wilo 

т.к они более компактны в расположении, и обеспечивают требуемый расход и напор.       Макс. Производительность 1620 м3/ч, макс. Напор 32м.

 

1.2.6.2. Определение диаметра напорной линии

 

Диаметр напорной линии определяется в соответствии с табл.33/14, с.49/

Диаметр трубы Dн, определяется по формуле:

  , м,          (1.42)

где - производительность насоса, м3/с;

- скорость движения воды в  первом приближении, м/с.

 м.

Принимаем Dн =500 мм. Тогда реальная скорость движения воды в напорном трубопроводе  , вычисляется по формуле:

, м/с,                        (1.43)

где - производительность насоса, м3/с;

     - диаметр напорной линии, м.

 м/с.

Проверяем трубопровод на пропуск аварийного расхода. Аварийная скорость   определяется по формуле:

, м/с,     (1.44)

где - расход воды при аварии, м3/с;

- диаметр напорной линии, м.

 м/с.

 

1.2.6.3. Определение отметки пола по сетке

 

Отметка пола  определяется по формуле:

           , м,     (1.45)

где - нижний уровень воды в реке, м;

  - потери напора, м.

Zпола =90,00 + 0,7 + 0,3 = 91,00м.

Отметка дна водозаборного сооружения  , определяется по формуле:

Zдна = Zмин  - hз – Др - hд , м,     (1.46)

где Zмин - нижний уровень воды в реке, м;

Zдна = 84 – 3,1 – 0,25 -0,2 = 79,05м

 

 

1.2.7. Определение расчетных уровней

 

Определение расчетных уровней в приемном отделение:

при нормальном режиме

, м,      (1.48)

, м,      (1.49)

где , - максимальный и минимальный уровни воды в реке, м;

- общие потери напора в водоприемных  устройствах, м.

Zmax= 90 - 0,05 = 89,95м;

Zmin= 84 - 0,05 = 83,95м.

при аварийном режиме

, м,      (1.50)

, м,      (1.51)

где - общие потери напора в водоприемных устройствах при аварийном режиме, м.

Zmax(ав)=90-0,2=89,8м;

Zmin(ав)=84-0,2=83,8м.

Во всасывающем отделении отметки уровня воды будут меньше, чем в приемном отделении, на величину потерь напора в сетке.

при нормальном режиме

, м,      (1.52)

, м,      (1.53)

где  - потери напора в сетке при нормальном режиме, м. Принимается - 0,1м.

Zimax=89,95-0,1=89,85м;

Zimin=83,95-0,1=83,85м.

при аварийном режиме

, м,      (1.54)

, м,      (1.55)

где  - потери напора в сетке при нормальном режиме, м. Принимается - 0,2м.

Zimax(ав)=89,8-0,2=89,6 м;

Zimin(ав)=83,8-0,2=83,6 м.

 

1.2.8. Конструирование водоприемного колодца

 

Возведение водоприемного колодца производим опускным способом. Глубина заложения водоприемника принимаем с таким расчетом, чтобы он никогда не был подмыт течением реки. Основание берегового водоприемника принимаем на 1,2 м выше дна и заглубляем под верхний уровень на 0,8 м. Водоприемник выполняется из железобетона.

В приемном отделение закреплены концы самотечных труб, на которых установлены задвижки. Расстояние от низа трубы до дна колодца принимается не менее 1,5 м. Верх трубы затоплен не менее, чем на 0,7 м.

Между приемном и всасывающим отделениями в перегородке устроены окна, в которых устанавливаются сетки. Высота сетки подбирается по данным расчетов.

Объем воды в каждой секции водоприемника должен быть не менее 30-35 кратного расхода воды, забираемого из секции по условию запуска насосов.