Расчет инженерных сетей водоснабжения и водоотведения

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение 
высшего профессионального образования 
"Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" (ННГАСУ)

 

 

 

 

Кафедра водоснабжения  и водоотведения

 

 

 

 

 

 

 

 

Пояснительная записка

к курсовой  работе

 «Расчет инженерных  сетей водоснабжения и водоотведения»

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент гр.ИС-13                                                          Павлинов А.В.

Проверил:                                                                                           Пацюков А.И.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нижний Новгород – 2011 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение 4

Водопроводные сети 5

1.1 Определение  расчетных суточных расходов  воды по населенному пункту 5

1.2 Режим водопотребления  по часам суток 8

1.3 Назначение  режима работы насосной станции  2 го подъема 11

1.4 Трассировка  магистральной водопроводной сети 13

1.5 Подготовка  магистральной водопроводной сети  к гидравлическому расчету 15

1.6 Гидравлический  расчет магистральной водопроводной  сети 21

1.7 Результаты  увязки магистральной водопроводной  сети 27

1.8 Гидравлический  расчет водоводов 29

1.9 Использование  результатов гидравлического расчета 30

Список литературы 33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В населенных пунктах, как правило, проектируются  кольцевые водопроводные сети и общесплавные или раздельные сети водоотведения, которые являются наиболее дорогостоящими и сложными инженерными сооружениями современных систем водоснабжения и водоотведения.

При расчетах сетей водоснабжения и водоотведения необходимо стремиться к тому, чтобы они были экономичными и, в тоже время, обеспечивали всех потребителей водой в необходимых количествах и под требуемым напором, а также обеспечивали своевременный отвод образующихся сточных вод за пределы населенного пункта. Решение этих задач является чрезвычайно сложным и трудоемким процессом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Водопроводные сети

 

1. Определение расчетных суточных расходов воды по населенному пункту

 

      Вода в населенном пункте потребляется  в районах жилой застройки и на промышленных предприятиях на хозяйственно-питьевые и производственные нужды, полив территории и тушение пожаров. Суммарный расход воды в сутки максимального водопотребления по всем категориям потребления является расчетным. Чтобы его определить, необходимо подсчитать максимальные суточные расходы дифференцированно по каждой категории потребителей воды на основании заданных норм водопотребления.

 

1. Расчетные суточные расходы воды в м³/сут для жилой застройки определяются по формулам:

 

• на хозяйственно-питьевые нужды жителей

 

 

 

где    – максимальный суточный расход воды на хозяйственно-   
         питьевые нужды жителей  в ;

         - средняя за год норма водопотребления в л/сут на 1 жителя;

         - расчётное число жителей в районе города или в населенном пункте

         - максимальный коэффициент суточной неравномерности   
   водопотребления

 

• на нужды местной промышленности и неучтенные расходы

 

 

где   - коэффициент, принимаемый равным 0,1…0,2

 

• на полив улиц, зелёных насаждений и площадей

 

 

 

где  - норма расхода воды на полив, л/сут на 1 жит

 
 
 

 

 

2. Расчетные суточные расходы воды в м³/сут на промышленных предприятиях:

 

• на производственные нужды

 

 

 

где    - норма водопотребления на единицу продукции (по заданию) в м³

         Р - количество единиц выпускаемой продукции в сутки

    - максимальный коэффициент суточной неравномерности  
         водопотребления на промышленном предприятии, принимается равным    
        1,1

 

Техническая вода: 

 

Питьевая  вода для производственных целей:

 

 

 

Техническая вода по сменам:

 

 

 

 

 

 

 

Питьевая  вода для производственных целей  по сменам:

 

 

 

 

 

 

 

Максимальный  суточный расход воды на производственные нужды:

 

 

 

• на хозяйственно-питьевые нужды рабочих  в холодных и горячих цехах

 

 

 

где - максимальные суточные расходы  воды в холодных или горячих цехах, определяемые по формуле

 

 

 – расход воды в смену в горячих или холодных цехах в

 

 

 

 - норма водопотребления в холодных или горячих цехах в л/челв смену

 - численность рабочих в холодных или горячих цехах в смену

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• на прием душа рабочими

 

 

 

где  - численность рабочих пользующихся душем в максимальную смену

 - количество человек приходящихся на одну душевую сетку

 – количество смен работы промышленного предприятия

 

Результаты расчетов максимальных суточных расходов по всем потребителям воды сводятся в таблице 1.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.1 Сводная ведомость максимально-суточного потребления  
                        воды () 

Хоз-пит. нужды     жителей	Местная         промышленность	Полив     территории	Промышленное предприятие				Общий расход воды
			Произв. нужды	Горячие цеха	Холодные цеха	Душ
19360	2904	4400	4180	12,42	10,35	37,5	30904,27

 

 

2. Режим водопотребления по часам суток

 

При проектировании водопроводной сети необходимо знать  не только величину суточного расхода, но и режим водопотребления  по часам суток, который для наглядности  и проведения расчетов изображается в виде ступенчатого графика. Для  построения графика назначают режим  водопотребления по часам суток дифференцированно для  каждой категории потребителей по коэффициенту часовой неравномерности водопотребления K_ч.макс и составляют сводную таблицу расходов по часам суток по ниже приведенной форме (табл. 1.2).

 

Расходы воды за каждый час q_чi в м³/ч определяют:

 

• на хозяйственно-питьевые нужды жителей

 

Расход воды за каждый час подсчитывается по выражению:

 

 

 

где  _– расход воды за час, выраженный в % от максимального суточного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды

 

• на нужды местной промышленности и неучтенные расходы

 

Расход  воды за каждый час подсчитывается по выражению

 

 

 

• на полив зеленых насаждений, улиц и площадей

 

В населенных пунктах полив зеленых  насаждений и твердых покрытий рекомендуется  принимать в 2 этапа. На первом этапе продолжительностью T₁ = 6 часов в периоды минимального хозяйственно-питьевого водопотребления расходуется примерно Р=(0,6–0,7) поливочного расхода. На втором этапе продолжительностью T₂ = 9 часов в периоды близкие к среднему хозяйственно-питьевому водопотреблению расходуется (1–Р)  поливочного расхода.

Время полива за сутки T_пол = T₁+T₂ = 6 + 9 = 15£ 16 часов.

Расходы воды на полив за каждый определяют по выражениям:

 

 

 

 

 

• на производственные нужды промышленных предприятий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где  - расход воды за смену

  - продолжительность смены в ч

 

• на хозяйственно-питьевые нужды рабочих

 

Расходы воды за каждый час смены  определяются по выражениям

 

 

 

 

 

• на приём душа рабочими

 

Душем пользуются в течение часа после окончания каждой смены. Расход воды на приём душа за смену равен

 

 

 

Результаты подсчётов часовых  расходов воды сводятся в табл. 1.2.

 

Таблица 1.2   Режим потребления воды по часам суток в населенном  
                          пункте.

 

Часы суток	Хоз.-питьевые нужды населения KzMAX=1,3		Полив территорий	Местн. промышл.	Завод (наименование пром. предприятия)				Общий расход
					Технологич.	Горяч цеха	Холодн цеха	Душ
	%	м3	м3	м3	м3	м3	м3	м3	м3	%
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
0-1	3,2	619,52	366,67	121	156,75	0,43	0,36	12,5	1277,23	4,13
1-2	3,25	629,2	366,67	121	156,75	0,28	0,178		1274,078	4,12
2-3	2,9	561,44	366,67	121	156,75	0,28	0,178		1206,318	3,90
3-4	2,9	561,44	366,67	121	156,75	0,28	0,178		1206,318	3,90
4-5	3,3	638,88	366,67	121	156,75	0,54	0,53		1284,37	4,16
5-6	3,75	726		121	156,75	1,07	1,07		1005,89	3,25
6-7	4,15	803,44		121	156,75	0,28	0,178		1081,648	3,50
7-8	4,65	900,24		121	156,75	0,28	0,178		1178,448	3,81
8-9	5,05	977,68		121	182,88	0,56	0,47	12,5	1295,09	4,19
9-10	5,4	1045,44		121	182,88	0,37	0,23		1349,92	4,37
10-11	4,85	938,96		121	182,88	0,37	0,23		1243,44	4,02
11-12	4,65	900,24		121	182,88	0,37	0,23		1204,72	3,90
12-13	4,5	871,2		121	182,88	0,7	0,7		1176,48	3,81
13-14	4,3	832,48		121	182,88	1,41	1,4		1139,17	3,69
14-15	4,4	851,84	244,44	121	182,88	0,37	0,23		1400,76	4,53
15-16	4,55	880,88	244,44	121	182,88	0,37	0,23		1429,8	4,63
16-17	4,5	871,2	244,44	121	182,88	0,56	0,47	12,5	1433,05	4,64
17-18	4,25	822,8	244,44	121	182,88	0,36	0,24		1371,72	4,44
18-19	4,45	861,52	244,44	121	182,88	0,36	0,24		1410,44	4,56
19-20	4,4	851,84	244,44	121	182,88	0,36	0,24		1400,76	4,53
20-21	4,4	851,84	244,44	121	182,88	0,7	0,7		1401,56	4,54
21-22	4,5	871,2	244,44	121	182,88	1,4	1,41		1422,33	4,60
22-23	4,2	813,12	244,43	121	182,88	0,36	0,24		1362,03	4,41
23-24	3,5	677,6	366,7	121	182,8	0,36	0,24		1348,7	4,36
Итого:	100	19360	4400	2904	4180	12,42	10,35	37,5	30904,27	100

 

По значениям  последней графы таблицы 1.2 строят ступенчатый график суточного максимального  водопотребления в населенном пункте.

 

 

 

 

 

 

 

3. Назначение режима работы насосной станции 2 го подъема

 

Насосная станция 2^го подъема подаёт воду непосредственно в водопроводную сеть города. Поэтому режим (график) работы насосной станции 2^го подъема назначают так, чтобы он максимально приближался к графику водопотребления, а насосы желательно имели бы одинаковую подачу. При проектировании назначают несколько вариантов графиков работы насосной станции методом последовательного подбора числа ступеней (изменением числа работающих насосных агрегатов) и их подачи. Вначале назначается равномерный (одноступенчатый) режим работы насосной станции, который наносится на график водопотребления. Затем назначается неравномерный (двухступенчатый, трёхступенчатый) режим работы насосной станции.

 

 

Совмещенный график водопотребления  и подачи воды насосами

 

 

 

Таблица 1.3   Определение остатка воды в баке водонапорной башни, %

 

 

Часы суток	Водопотребление	Равномерная работа НС (вариант 1)				Неравномерная работа НС (вариант 2)
		Подача	Поступ. в бак	Расход из бака	Остаток в баке α1	Подача	Поступ. в бак	Расход из бака	Остаток в баке α2
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0-1	4,13	4,17	0,04	0,00	0,04
1-2	4,12	4,17	0,05	0,00	0,08
2-3	3,90	4,17	0,27	0,00	0,35
3-4	3,90	4,17	0,27	0,00	0,62
4-5	4,16	4,17	0,01	0,00	0,63
5-6	3,25	4,17	0,92	0,00	1,55
6-7	3,50	4,17	0,67	0,00	2,22
7-8	3,81	4,17	0,36	0,00	2,57
8-9	4,19	4,17	0,00	-0,02	2,55
9-10	4,37	4,17	0,00	-0,20	2,35
10-11	4,02	4,17	0,15	0,00	2,50
11-12	3,90	4,17	0,27	0,00	2,77
12-13	3,81	4,17	0,36	0,00	3,14
13-14	3,69	4,17	0,48	0,00	3,62
14-15	4,53	4,17	0,00	-0,36	3,26
15-16	4,63	4,17	0,00	-0,46	2,80
16-17	4,64	4,16	0,00	-0,48	2,32
17-18	4,44	4,16	0,00	-0,28	2,05
18-19	4,56	4,16	0,00	-0,40	1,64
19-20	4,53	4,16	0,00	-0,37	1,27
20-21	4,54	4,16	0,00	-0,38	0,89
21-22	4,60	4,16	0,00	-0,44	0,45
22-23	4,41	4,16	0,00	-0,25	0,20
23-24	4,36	4,16	0,00	-0,20	0,00
Итого:	100,00	100,00	3,84	-3,84	3,62