Проектирование водопроводной сети

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

 

Санкт-Петербургский государственный

архитектурно-строительный университет

____________________________________________________________________________

 

Факультет инженерно-экологических систем

 

 Кафедра водоснабжения

 

 

 

 

 

 

Пояснительная записка

 

к курсовому проекту

 

Проектирование водопроводной сети

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разработал                                     студент гр. 1-В-III Сантимов И.О. 

Принял                                                                          Езерский А.И. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2012

 

Содержание

 

I  Определение расчетных расходов воды

1.1 Население  и местная промышленность

1.2 Поливка территории

1.3 Промышленное  предприятие

1.4 Тушение пожаров

II   Подготовка водопроводной сети к гидравлическому расчету

2.1 Определение  расчетных расходов воды в  час максимального водопотребления

2.2 Назначение  диаметров трубопроводов на участках  водопроводной сети

III Гидравлическая увязка  водопроводной сети

Час максимального водопотребления

Час максимального водопотребления и пожаротушения

IV Пьезометрический анализ СПРВ, построение графиков пьезометрических линий и линий равных напоров

V Подбор насосов  насосной станции второго подъема

VI Определение объема  резервуаров чистой воды

Список литературы

 

Определение расчетных расходов воды

 

Население и местная промышленность

 

В соответствии с генеральным планом населенного пункта площадь жилой застройки составляет 180,29 га. При плотности застройки 200 чел/га расчетное количество жителей населенного пункта:

чел

Исходя из степени благоустройства жилой застройки в соответствии с рекомендациями табл. 1[1] принимается удельное среднесуточное водопотребление на хозяйственно-питьевые нужды населения л/сут на одного жителя.

Расчетный средний за год суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения определяется из выражения

м3/сут.

Определяем расчетный расход воды, потребляемой населением и местной промышленностью в м3/сут:

м3/сут.

При коэффициенте суточной неравномерности Ксут.= 1,1

Qсут.мах= Ксут.мах× Qсут.ср  = 1,1×6164 = 6780 м3/сут.

 

Расчетный максимальный часовой расход воды определяется по формуле

,

где Кч max максимальный коэффициент часовой неравномерности водопотребления, определяемый из выражения

,

где αmax – коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия; βmax – коэффициент, учитывающий количество жителей в населенном пункте, принимаемый по данным табл. 2[1].

При αmax = 1,3 и βmax = 1,15

 м3/ч.

 

 

Поливка территории

 

В виду отсутствия данных по видам и площадям поливаемых территорий удельный расход воды на поливку улиц и зеленых насаждений населенного пункта в пересчете на одного жителя qпол принимается 50 л/сут. Соответственно суммарный суточный расход воды на поливку в населенном пункте

м3/сут.

Поливка территории населенного пункта предусматривается механизированной. Распределение расхода по часам суток принимается равномерным в течение времени поливки. Для снижения неравномерности водопотребления в населенном пункте поливка не предусматривается в утренние часы с большим водопотреблением и составляет 19 часов в сутки. Тогда часовой расход на поливку

м3/ч.

Вода для поливки улиц и зеленых насаждений забирается непосредственно из водопроводной сети. Поливочные расходы следует классифицировать как равномерно распределенные по длине сети (путевые расходы).

 

 

Промышленное предприятие

 

Вода на промышленном предприятии расходуется на хозяйственно-питьевые, душевые и производственные (технологические) нужды.

В соответствии с заданием распределение расходов принимается равномерным в течение каждой смены (Кч = 1). Соответственно часовые расходы воды в каждой смене определяются делением сменного расхода на 8.

Расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды работающих на промпредприятии в цехах с тепловыделением больше 84 кДж на 1 м3/ч (горячие цеха) Qг.ц. и в остальных цехах (холодные цеха) Qх.ц. для каждой смены:

м3/см

м3/см

м3/см

м3/сут.

 

м3/см

м3/см

м3/см

м3/сут.

 

Расход воды на пользование душами определяется количеством душевых сеток, устанавливаемых в зависимости от санитарной характеристики производственных процессов.

Расход воды через одну душевую сетку согласно прил. 3[2] составляет 500 л в смену (0,5 м3). Сменный расход определяется из выражения

,

где Ni – количество работников в цехах с i-й санитарной характеристикой технологического процесса; ni – расчетное количество человек на одну душевую сетку в цехах с i-й санитарной характеристикой технологического процесса.

При расчетном количестве на одну душевую сетку для горячих цехов ni = 7 чел., для холодных цехов - ni = 25 чел. Определяются расходы на души.

В горячих цехах

м3/см

м3/см

м3/см

м3/сут.

 

 

 

 

 

В остальных цехах                                                                          

м3/см

м3/см

м3/см

м3/сут.

 

Расходы воды на хозяйственно-питьевые, душевые и производственные нужды предприятия являются дополнительным сосредоточенным расходом.

 

 

 

Тушение пожаров

 

В соответствии с количеством жителей в населенном пункте и этажностью застройки по табл. 5[1] принимается два одновременных пожара на наружное пожаротушение с расходом воды на один пожар qн = 25 л/с. Расход воды на внутренне пожаротушение принимается дополнительно в количестве qв = 5 л/с (две струи по 2,5 л/с) [2].

Таким образом, расчетный расход воды на один пожар составит 25 + 5 = 30 л/с, соответственно суммарный расход на 2 пожара – 60 л/с.

Результаты расчетов по определению расчетных расходов воды сведены в табл. 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подготовка водопроводной сети к гидравлическому расчету

 

Определение расчетных расходов воды в час максимального водопотребления

 

Час максимального водопотребления наблюдается с 16 до 17 часов с расходом 529,69 м3/ч, или 146,6 л/с.

Этот расход состоит из равномерно распределенного (путевого) расхода (476,8 м3/ч, или 132,4 л/с) и сосредоточенного (промышленное предприятие) расхода (52,89 м3/ч, или 14,69 л/с).

Определяется удельный путевой расход qуд, л/с·км, путем деления общего путевого расхода qп на сумму условных длин всех участков :

л/с·км.

Определяется величина путевых расходов всех участков, л/с, умножением удельного расхода на условную длину участка:

 

Участки	Длины участков, км	Путевые расходы, л/с
1-2	0,19	3,9
1-9	0,60	12,2
2-3	0,26	5,3
3-4	0,46	9,3
3-7	0,48	9,7
4-5	0,58	11,8
5-6	0,47	9,5
5-7	0,69	14,0
6-8	0,61	12,4
7-8	0,50	10,2
7-9	0,56	11,4
8-10	0,66	13,4
9-10	0,46	9,3
Итого	6,52	132,4

 

 

 

qузл.1 = (3,9 + 12,2)/2 = 8 л/с

qузл.2 = (3,9 + 5,3)/2= 4,6 л/с

qузл.3 = (5,3+9,3+9,7)/2 = 12,1л/с

qузл.4 = (9,3+11,8)/2 + 14,3 = 24,9л/с

qузл.5 = (11,8+9,5+14)/2 = 17,7 л/с

qузл.6 = (9,5+12,4)/2 = 10,9 л/с

qузл.7 = (9,7+14+10,2+11,4)/2 = 22,7 л/с

qузл.8 = (12,4+10,2+13,3)/2 = 17,9 л/с

qузл.9 = (12,2+11,4+9,3)/2 = 16,5 л/с

qузл.10 = (13,3+9,3)/2 = 11,3 л/с

Итого 146,6 л/с

 

Далее составляется расчётная схема водопроводной сети, на которой наносятся полученные значения узловых расходов. Затем намечается первоначальное распределение потоков воды по всем участкам сети и определяются предварительные расчётные расходы на участках. При этом алгебраическая сумма расходов в каждом узле должна быть равна нулю.

 

 

Час максимального водопотребления и пожаротушения

 

 

Принимаем 2 расчетных наружных пожара по 25 л/с с добавлением по 5 л/с а тушение внутренних пожаров, то есть  по 30 л/с на каждый пожар. Соответственно, суммарный расход составит : 146,6+2*30=206,6 л/с. Места пожаров назначаем в точках 5 и 6, как самых высоких и наиболее удаленных от насосной станции. Узловые расходы в этих точках увеличиваются по сравнению с первым расчетным случаем на 30 л/с.

Затем составляется расчётная схема водопроводной сети для этого периода работы системы, на которой наносятся значения узловых расходов и обозначаются места возникновения пожаров.

 

Назначение диаметров трубопроводов на участках водопроводной сети

 

Для устройства магистральной водопроводной сети принимаются трубы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ) класса ЛА по ТУ14-161-183-2000 без цементного покрытия. При определении диаметров участков сети используется таблица прил. 3.

Диаметры всех участков водопроводной сети и водоводов назначаются на основании предварительных расчётных расходов, установленных при первоначальном распределении потоков, исходя из экономичных скоростей потока.

При назначении диаметров проектируемой водопроводной сети рассматриваются одновременно расчетные схемы для первого и для второго периода работы сети.

Для удобства анализа при выборе диаметров участков с учётом их работы в различные расчётные периоды составляется таблица.

 

 

Участки	Час максимального водопотребления			Час максимального водопотребления и пажаротушения			Окончательный диаметр, мм
	q, л/с	d, мм	V, м/с	q, л/с	d, мм	V, м/с
1	2	3	4	5	6	7	8
1-2	69,3	300	0,95	99,3	300	1,36	300
1-9	69,3	300	0,95	99,3	300	1,36	300
2-3	64,7	300	0,89	94,7	300	1,3	300
3-4	30,0	250	0,60	45,0	250	0,90	250
3-7	22,6	200	0,70	37,6	250	0,75	250
4-5	5,1	150	0,28	20,1	200	0,62	200
5-6	5,4	150	0,30	10,4	150	0,58	150
5-7	18,0	200	0,56	38,0	200	1,18	200
6-8	5,5	150	0,30	30,5	200	0,95	200
7-8	11,9	200	0,37	26,9	200	0,84	200
7-9	30,0	250	0,60	50,0	250	0,99	250
8-10	11,5	200	0,36	21,5	200	0,67	200
9-10	22,8	200	0,70	32,8	200	1,02	200

 

Гидравлическая увязка водопроводной сети

 

Перед началом гидравлической увязки определяется гидравлическое сопротивление S каждого участка из выражения S = A · l, где А – удельное сопротивление трубопровода; l – длина трубопровода, км.

 

Участки	d, мм	l, км	A	S=A*l
1-2	300	0,19	0,00078	0,000148
1-9	300	0,6	0,00078	0,000468
2-3	300	0,26	0,00078	0,000203
3-4	250	0,46	0,002	0,00092
3-7	250	0,48	0,002	0,00096
4-5	200	0,58	0,0065	0,00377
5-6	150	0,47	0,027	0,01269
5-7	200	0,69	0,0065	0,004485
6-8	200	0,61	0,0065	0,003965
7-8	200	0,5	0,0065	0,00325
7-9	250	0,56	0,002	0,00112
8-10	200	0,66	0,0065	0,00429
9-10	200	0,46	0,0065	0,00299