Проектирование и расчет водопроводной сети города из поверхностного источника

 

 

          4.2 Расход воды на поливку улиц и зеленных насаждений

 

    Расход воды на эти нужды определяем (п.2.3 [2]),  исходя из расчетного числа жителей – 50 … 90 л/сут на одного жителя в зависимости от природно-климатических условий. Для условий области, расположенной на Южном Урале, принимаем q_пол= 50 л/сут на одного жителя. Расход воды на поливку улиц и зеленых насаждений в сутки наибольшего водопотребления:

Q_пол= 0,001·60·67757=4065,42 м³/сут.                       (7)

 

          Опыт эксплуатации городских водопроводов показывает, что 70 … 80 % суточного количества воды на поливку в городах расходуется механизированным способом поливомоечными автомашинами и 20 … 30 %  - в ручную из поливочных кранов. Для рационального использования воды питьевого качества забор воды поливомоечными  машинами предусматриваем из реки, и эту часть расхода исключаем из расчетных расходов. Поэтому расчетный расход воды на поливку (вручную):

 

Q_пол =4065,42·0,2=813,084 м³/сут.                               (8)

 

 4.3 Расход воды на промышленное предприятие

 

          На промышленном предприятии, расположенном на территории города Марийска, вода расходуется на хозяйственно-питьевые, душевые и технологические нужды.

          Нормы водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды приняты (п.2.4 [2]): для «горячих» цехов 45 л/чел. в смену, для «холодных» цехов 25 л/чел. в смену. Результаты расчетов по определению расчетных расходов даны в таблице 2.

          Часовой расход воды на одну душевую сетку составляет 500 л, продолжительность пользования душем 45 мин. после окончания смены [2]. Следовательно, расчетный расход на одну душевую сетку составляет 375 л. Согласно п.2.4 [2], количество человек на одну душевую сетку принято: для «горячих» цехов – 7, для «холодных» цехов – 7.  Расход воды на душевые приведены в таблице 3.

          Режим потребления воды на технологические нужды предусматривается равномерным в течении работы предприятия.

 

      

 

 

 

 

 

 

Таблица 3 - Расчет воды на хозяйственно-питьевые нужды рабочих предприятия

Наименование предприятия	Кол-во работающ. в сутки, чел	Кол-во смен	Кол-во работ. по сменам, чел			Норма водопотр-я, на 1чел. В смену, л	Расход воды, м3/см			Расход воды, м3/сут
			I	II	III		I	II	III
«СПЗ» «гор.цех» «хол.цех»	1440	3	576	432	432	45	25,92	19,44	19,44	64,8
	2160	3	864	25	648	25	21,6	16,2	16,2	54
Итого:	3600		1440	1080	1080	1200	47,52	35,64	35,64	118,8

      

 

Таблица 4 - Расход воды на душевые

Наим-е предпр-я	Смена	Кол-во работ. в смену, чел	Кол-во польз. душем, чел	Кол-во чел. на 1душ. сетку	Кол-во душ. сеток. штук	Расход воды
						на сетку,л	в смену м3	в сутки, м3
«СПЗ»	I	1440	520	7	74	375	27,75	69,75
	II	1080	390	7	56	375	21
	III			7	56	375	21
Итого:		1360	1300		186		53,63

 

 

         4.4 Расход воды на противопожарные нужды

 

       Расход воды на наружное пожаротушение в городе принято в зависимости от числа     жителей и характера застройки:

           - расчетное количество одновременных  пожаров            - 2;

           - расход воды на один пожар                                    - 25 л/с;

           - продолжительность тушения пожара                        - 3 ч;

       Расход воды на наружное пожаротушение на промышленном предприятие зависит от площади предприятия, объема зданий, степени его огнестойкости и категории производства по пожарной опасности (таблиц 7.8 [2]). Эти данные в задании не приведены, поэтому принимаем условно один пожар на предприятии по 20 л/с.

     При наличии в городе промышленного предприятия общий расход на наружное пожаротушение определяется (п.2.23 [2]), как сумма потребного  большего расхода плюс 50% потребного меньшего расхода. Общий расход воды на наружное пожаротушение:

 

    Q_пож= 35·2+ = 80 л/с.                                           (9)

 

     Расход воды  на внутреннее пожаротушение  принимаем из расчета одновременного  действия двух пожарных струй  по 2,5 л/с.

            Общий расход воды на тушение пожаров в городе и  предприятии составит:

 

80+(2·2,5)=85 л/с.

 

         5 Общий расчетный расход воды в городе

 

         Распределение расхода воды из водопровода по часам суток наибольшего водопотребления приведено в таблице 4. Распределение расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населения принято для коэффициента часовой неравномерности К_Ч = 1,37

      На «СПЗ»  вода будет поступать непосредственно  из городского водопровода и  расходоваться в соответствии с примерным графиком распределения воды по часам каждой смены (приложение Б ).

      Суммируя  расходы воды всех потребителей  за каждый час, получаем общий  суммарный расход в городе  в сутки наибольшего водопотребления.  Как видно из таблицы, наибольший  часовой расход, равный 1891,426 м³ (6,04 % от суточного), приходится на период с 8 до 9 часов.

 

 

Таблица 5 – Распределение расходов воды в городе по часам суток наибольшего водопотребления

Часы суток	Хоз-пит нужды населения		Полив. улиц и зел. насажд м3	«СПЗ»				Суммарный расход
	% от сут расхода	м3		технол. нужды м3	хоз-пит нужды		душ м3	м3	%от суточн. расхода
					% от сменного	м3
0-1	1,5	416,197		133,3	6,25	2,23	21	572,727	1,793
1-2	1,5	416,197		133,3	12,5	4,46		553,957	1,734
2-3	1,5	416,197		133,3	12,5	4,46		553,957	1,734
3-4	1,5	416,197		133,3	18,75	6,68		556,177	1,741
4-5	2,5	693,662	135,514	133,3	6,25	2,23		964,706	2,542
5-6	3,5	971,227	135,514	133,3	12,5	4,46		1244,501	3,995
6-7	4,5	1248,592	135,514	133,3	12,5	4,46		1521,866	4,764
7-8	5,5	1526,057		133,3	18,75	6,68		1666,037	5,215
8-9	6,25	1734,156		133,3	6,25	2,97	21	1891,426	5,92
9-10	6,25	1734,156		133,3	12,5	5,94		1873,396	5,864
10-11	6,25	1734,156		133,3	12,5	5,94		1873,396	5,864
11-12	6,25	1734,156		133,3	18,75	8,91		1876,366	5,873
12-13	5	1387,325		133,3	6,25	2,97		1523,595	4,769
13-14	5	1387,325		133,3	12,5	5,94		1526,565	4,778
14-15	5,5	1526,057		133,3	12,5	5,94		1665,297	5,213
15-16	6	1664,789		133,3	18,75	8,91		1806,999	5,656
16-17	6	1664,789		133,3	6,25	2,23	27,75	1828,069	5,722
17-18	5,5	1526,057		133,3	12,5	4,46		1663,917	5,308
18-19	5	1387,325		133,3	12,5	4,46		1525,085	4,774
19-20	4,5	1248,592		133,3	18,75	6,68		1388,572	4,346
20-21	4	1109,859		133,3	6,25	2,23		1245,389	3,898
21-22	3	832,395	135,514	133,3	12,5	4,46		1105,769	3,561
22-23	2	554,929	135,514	133,3	12,5	4,46		828,203	2,592
23-24	1,5	416,197	135,514	133,3	18,75	6,68		691,691	2,165
Итого	100	27746,893	813,084	3200	200	118,8	53,63	31947,563	99,8

 

 

 

6 Режим работы насосной  станции 2-го подъема

         Режим работы насосной станции 2-го подъема обычно принимается ступенчатым за счет изменения количества работающих насосов (приложение Г). График работы ее должен по возможности приближаться к графику водопотребления: в этом случае объем бака водонапорной башни будет наименьший. Однако по условиям эксплуатации насосных станций число ступеней должно быть не более трех. Обычно число ступеней насосных агрегатов принимается 2 … 3 для города с расходом 50 … 60 тыс. м³ в сутки. При этом регулирующая емкость бака водонапорной башни должна быть от 2,5 до 6 % от суточного расхода города. В данном случае (приложение Г) принято две ступени работы насосной станции 2-го подъема: в периоды с 0 до 6 часов и с 22 до 24 часов производительность насосов будет составлять 2,5%, а в период с 6 до 22 часов – 5 % от общего расхода воды, что равно соответственно 124,16 л/с и 248,32 л/с (таблица 6). Общая подача воды насосами в сеть 2,5·8 + 5,0·16 = 100 %. При пожаре насосы должны подавать в сеть (глава 7) 368,94 л/с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6 - Определение регулирующей емкости бака водонапорной башни (% от суточного расхода)

Часы суток	Расход воды городом	Подача воды насосами	Поступление воды в бак	Расход воды из бака	Остаток воды в баке
0-1	2,6	2,50		0,1	2,5
1-2	2,5	2,50			2,5
2-3	2,1	2,50	0,4		2,9
3-4	2,3	2,50	0,2		3,1
4-5	3,2	2,50		0,7	2,4
5-6	3,8	2,50		1,3	1,1
6-7	4,3	5,00	0,7		1,8
7-8	4,9	5,00	0,1		1,9
8-9	5,3	5,00		0,3	1,6
9-10	5,8	5,00		0,8	0,8
10-11	5,3	5,00		0,3	0,5
11-12	5,3	5,00		0,3	0,2
12-13	4,6	5,00	0,4		0,4
13-14	4,4	5,00	0,6		1,0
14-15	4,6	5,00	0,4		1,4
15-16	4,6	5,00	0,4		1,8
16-17	4,9	5,00	0,1		1,9
17-18	4,6	5,00	0,4		2,3
18-19	4,7	5,00	0,3		2,6
19-20	4,5	5,00	0,5		3,1
20-21	4,5	5,00	0,5		3,6
21-22	4,3	5,00	0,7		4,3
22-23	3,9	2,50		1,4	2,9
23-24	2,8	2,50		0,3	2,6
Итого:	99,8	100	5,7	5,5

 

 

 

 

 

 

6.1 Определение емкости  бака водонапорной башни

 

Объем бака водонапорной башни  определяется по формуле:

 

W_б = W_рег + W_н.з ,                                                 (10)

 

где  W_рег – регулирующая емкость, м³ ;

       W_н.з – неприкосновенный противопожарный запас воды, м³.

Регулирующую емкость  бака водонапорной башни (в % от суточного  расхода) определяют путем совмещения графиков водопотребления и работы насосной станции 2-го подъема (приложение Б).

 
                    (11)

 

       В баке водонапорной башни предусматривается также хранение противопожарного запаса воды на тушение одного наружного и одного внутреннего пожара в течение 10 мин (п.9.5 [2]), т.е.

                                     
                                (12)   

 

 Общий объем бака водонапорной башни составит 1822,8 м³.

   Ввиду отсутствия типовых водонапорных башен большой емкости [6], принимаем выполненную по индивидуальному проекту железобетонную башню емкостью 1830 м³, высотой ствола 32 м (гл. 9.1).

 

W_б = 1798,8+24=1822,8 м³;

 

 

 

 

 

 

6.2 Определение емкости  резервуаров у насосной станции  2-го подъема

 

     Общий объем резервуаров у насосной станции 2-го подъема определяется по формуле:

 W_рез = W_рег + W_н.з + W_ст;                                         (13)

 

где W_рег – регулирующая емкость, м³;

W_н.з – неприкосновенный противопожарный запас воды, м³;

W_ст – запас воды на промывку фильтров и другие собственные нужды очистной станции, м³.

       Регулирующая  емкость резервуаров W_рег определяется (в % от суточного расхода воды) путем совмещения графиков работы насосной станции 1-го подъема и насосной станции 2-го подъема (приложение Г). В данном примере W_рег – это площадь графика (приложение Г) между линиями поступления воды в резервуары со стороны очистных сооружений в количестве 4,17 % от суточного расхода и откачки ее из резервуаров насосной станции 2-го подъема (5 % от суточного) в течение 16 часов (от 6 до 22 часов). Переводя эту площадь из процентов в м³, получаем:

 
         (14)

 

Неприкосновенный противопожарный  запас воды определяется по формуле:

 

 W_н.з = 3 (Q_пож – Q_ср.ч.) + ∑q_макс.ч, м³,                              (15)