Раздел «Водоснабжение города»

Данный раздел должен включать следующие подразде­лы:

1. Расчет водопотребления города и составление свод­ной таблицы водопотребления.

2. Построение графиков водопотребления города и ра­боты насосной станции второго подъема (Н.С.- II).

3. Определение емкости и размеров бака водонапорной башни.

4. Подготовка сети к гидравлическому расчету.

5. Гидравлический расчет (увязка) водопроводной сети города.

6. Определение диаметров водоводов, напора насосов и высоты водонапорной башни.

Каждый подраздел в обязательном порядке должен со­держать необходимые таблицы, графики и рисунки (см. ни­же).

1. Расчет водопотребления города и составление сводной таблицы водопотребления

Цель расчета сводится к определению расходов воды:

на хозяйственно-питьевые нужды населения (а), на поливку территорий (б), на нужды местной промышленности (в) и промышленных предприятий (г).

а). Определение расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населения

Численность населения города рассчитывается но фор­муле:

N = S х r (чел.),

N=250x196=49000 (чел.),

где  r - плотность населения, чел. /га (принимается по заданию);

S - площадь города, га (принимается по расчету).

Cреднесуточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды определяется по формуле:

Q_ср.сут.=q x N/l000(м³/cyт),

Q_ср.сут.=310x49000/1000=15190(м³/cyт),

где q - удельное водопотребление, л/сут. на 1 чел. (принимается по заданию);

N - численность населения города, чел.

Максимальный суточный расход воды определяется по формуле:

Q_{cyт. мак.} = K_{cyт. мак.} х Q_cp.cyт. (м³/сут),

Q_{cyт. мак.} =1,1x15190=16709(м³/сут),

где К_{сут.мак.} - коэффициент суточной неравномерности (см. СниП, стр. 2); коэффициент учитывает уклад жизни населе­ния, режим работы промышленных предприятий, степень благоустройства зданий и т.д. (согласно СниП К_{сут мак} реко­мендуется принимать равным 1,1-1,3).

Максимальный часовой расход воды определяется по формуле:

Q_ч.мак. = K_ч.мак. x Q_{сут.мак.}/24,

Q_ч.мак. =1,38x16709/24=960,7675,

где К_ч.мак. — коэффициент часовой неравномерности; согласно СниП               

К_ч.мак. ⁼ a_мак. х b_мак. ;

К_ч.мак. =1,2x1,15=1,38;

где  a_мак. - коэффициент, учитывающий те же обстоятельства, что и К_{сут. мак.}; согласно СниП a_мак рекомендуется принимать равным 1,2-1,4;

b_мак - коэффициент, который учитывает количество жите­лей в населенном пункте (принимается по СниП, табл. 2, стр. 3) или по табл. 1 настоящих методических указаний.

Таблица 1

 Значения b_мак. в зависимости от количества жителей

Таблица  2

б). Определение расхода воды на поливку территорий

Цель расчета - определение часового поливочного рас­хода воды в городе. Поливка осуществляется дворниками (вручную) и (или) поливочными машинами.

Площадь территории поливки в городе П (%) указыва­ется в задании, а площадь территории S (га) поливаемой ма­шинами (дворниками) определяется по формуле:

S_маш. = S_дв.= SхП/100,

S_маш. =250x10/100=25,

Нормы расхода воды на поливку машинами и дворни­ками составляют:

q_п.маш. = 1,2-1,5 л/м²   и  q_п.дв.= 0,4-0,5 л/м²     (СНиП табл. 3,стр. 3).

Количество воды, идущее на поливку машинами и дворниками определяется по следующим формулам:

W_маш = S_маш x q_п.маш. (м³)

W_маш =25x1,2=30(м³)

W_дв.= S _дв. x q _п.дв (м³)

W_дв.= 25x0,4=10 (м³)

Продолжительность поливки t_маш. и t_дв. , указывается в задании.

Часовой поливочный расход определяется но форму­лам:

q _ч.маш. = W _маш. / t _маш. (м³/ч)

q _ч.дв. = W _дв. / t _дв. (м³/ч)

q _ч.маш.=30/2=15 (м³/ч)

q _ч.дв. = 10/2=5 (м³/ч)

в). Определение расхода воды на нужды местной про­мышленности

Цель расчета - определение часового расхода воды, по­требляемой местной промышленностью города (магазины, рынки, предприятия общественного питания, прачечные, па­рикмахерские и т.д.). Местная промышленность потребляет от 10 до 15% Q_{cут.мак.} с учетом расхода на полив

Q _м.пром. =(Q _{сут.мак.} + W _маш. + W _дв. )x(0,1…0,015),

Q _м.пром. = (16709+30+10)x0,1=1673,9

Предприятия местной промышленности работают в среднем 16 часов в сутки, т.е. часовой расход определится по формуле:

q _{ч.м.пром.} = Q _м.пром. /16 (м³/ч)

q _{ч.м.пром.} = 1673,9/16=104,62 (м³/ч)

г). Определение расхода воды на промышленных пред­приятиях

Цель расчета - определение часового технологического расхода q_ч.техн. ,а также расходов воды в холодных и горячих цехах (на хозяйственно-питьевые нужды и прием душа в конце смены).

Определение технологического расхода воды

Данные о величине секундного расхода воды на техно­логические нужды предприятия q_c.техн. , (л/с) и регламенте ра­боты предприятия (I, II или III смены) приводятся в задании.

Часовой технологический расход определяется по фор­муле:

q _ч.техн. = 3,6 x q _с.тeхн. (м³/ч).

q _ч.техн. = 3,6 x 75 = 270 (м³/ч).

Суточный технологический расход Q_{cyт.техн.} определя­ется по формуле:

Q _{сут.техн.} = q _ч.техн. x t (м³/сут),

Q _{сут.техн.} = 270 x 16 = 4320 (м³/сут),

где t — количество часов работы предприятия в сутки.

Определение расходов воды в холодном цехе

Количество работников цеха N_x определяется по зада­нию.

Норма водопотребления составляет q_x = 25 л/чел. (0,025м³/ чел.).

Тогда в смену на хозяйственно-питьевые нужды по­требляется

q_x.х-п = N_x x q_x (м³/смен).

q_x.х-п =625x0,025=15,625(м³/смен).

За n смен ( т.е. в сутки) будет потребляться

Q_{cyт.х.х-п.} = q_х.х-п. х n (м³/сут),

Q_{cyт.х.х-п.} =15,625x2=31,24 (м³/сут),

а ежечасно

q_ч.х.х-п. = Q_{сут.х.х-п.} / t (м³/ч).

q_ч.х.х-п. = 31,25/16=1,95 (м³/ч).

Количество работников цеха, пользующихся душем, N_x.д. определяется по заданию.

Нормативное количество ра­ботников, пользующихся одной душевой сеткой в цехе со­ставляет 15 чел. Отсюда количество потребных душевых се­ток n_с составит

n_c=N_x.д. / 15 (шт.).

n_c= 125/15=8,3 ≈ 8 (шт.).

При норме расхода воды на одну душевую сетку 0,5 м³ душевой расход составит

q_x.д. = n_c х 0,5 (м³/ смен).

q_x.д. = 8 x 0,5 = 4 (м³/ смен).

За n смен (т.е. в сутки) будет потребляться

Q_{сут.х.д.} = q_х.д. х n (м³/сут).

Q_{сут.х.д.} = 4 x 2 = 8 (м³/сут).

Определение расходов воды к горячем цехе

Количество работников цеха N_г. , определяется по зада­нию.

Норма водопотребления составляет q_г. = 45 л/чел. (0,045 м³/чел).

Тогда в смену на хозяйственно-питьевые нужды по­требляется

q_г.х-п. = N_г. x q_г.  (м³/смен).

q_г.х-п. = 85,2 x 0,045 = 3,834 (м³/смен).

За n смен (т.е. в сутки) будет потребляться

Q_{сут.г.х-п.} = q_г.х-п. x n (м3/сут),

Q_{сут.г.х-п.} = 3,834 х 2 = 7,668 (м3/сут),

а ежечасно

q_ч.г.х-п. = Q_{сут.г.х-п.} / t (м³/ч).

q_ч.г.х-п. = 7,668 / 16 = 0,47925 (м³/ч).

Количество работников цеха, пользующихся душем, N_г.д. определяется по заданию. Нормативное количество ра­ботников, пользующихся одной душевой сеткой в цехе, со­ставляет 7 чел. Отсюда количество потребных сеток n_с. со­ставит

n_c. = N_г.д. / 7 (шт.).

n_c. = 77 / 7 = 11(шт.).

При норме расхода воды на одну душевую сетку 0,5 м³ душевой расход составит

q_г.д. = n_с. х 0,5 (м³/смен).

q_г.д. = 11 x 0,5 = 5,5 (м³/смен).

За n смен (т.е. в сутки) будет потребляться

Q_{сут.г.д.} = q_г.д. х n (м³/сут).

Q_{сут.г.д.} = 5,5 х 2 = 11 (м³/сут).

Определив все необходимые расходы воды (пункты а-г), расчетные данные сводятся в табл. 3 (приведенные в табл. 3 и последующих таблицах конкретные численные данные представлены в качестве наглядного примера заполнения со­ответствующих строк и столбцов). В сводной табл. 3 дан­ные по часовым расходам воды на принятие душа q_x.д. и q_г.д. заносятся в строку, соответствующую последнему часу рабо­ты каждой смены.

2. Построение графиков водопотребления города и работы насосов Н. С.-II

График водопотребления и работы насосов как функ­ция Q = f (t) строится на миллиметровке (формат А 4).

Данные для построения графика водопотребления вы­бираются из табл. 3 (столбцы 1 и 13), а при построении гра­фика работы H.C.-II необходимо руководствоваться следую­щими положениями. В часы усиленного водоразбора в город подается вода, поступающая от H.C.-II и водонапорной баш­ни, причем на долю насосов приходится 75-90% подаваемой воды, а оставшиеся 10-15% поступают из бака башни.

Таблица 3

Сводные данные о водопотреблении в городе