єкта в масштабі 1:5000 з горизонталями через 2,5 м.
Характеристика ґрунтів: лесовидні суглинки, IІ тип просадки.
Ґрунтові води на глибині: h = 2,5 м від поверхні землі.
Характеристика ґрунтових вод: не агресивні до бетону.
Глибина промерзання ґрунту: 1,6 м.
Дані по населеному пункту:
Щільність населення в районі «А» Р=1800 осіб на гектар.
районі «Б» Р=400 осіб на гектар.
Ступінь благоустрою районів житлової забудови :
Району «А»: Централізоване гаряче водопостачання, внутрішній водопровід і каналізація.
Району «Б»: Водопостачання з водорозбірних колонок,полив присадибних ділянок - зелені насадження 30% від загальної площі району;
Поверховість забудови: в районі «А» 9; в районі «Б» 1-3;
Будівлі спеціального призначення, що мають зосереджені витрати:
котельня в районі «А» 1 шт.;
пральня в районі «А» 1 шт; 400 кг білизни в зміну, робота в дві зміни.
Площа вулиць, що поливаються (в % від площі населеного пункту)
Дані по промисловому підприємству:
Назва підприємства: Харчова промисловість, птахокомбінат продуктивністю битої птиці в зміну 20т.;
Зміни: 1зміна(денна) 2зміна(вечірня) 3зміна(нічна)
І змінаІІ змінаІІІ змінаХолодний цехГарячий цехХолодний цех цехХолодний цехГарячий цехКіл. прац.31097110603060Відсоток тих, хто користується душем:
в гарячих цехах - 100%;
в холодних цехах -25%.
Водозабір підземний. Водоносний пласт алювіальні відклади р. Прут на лівому березі, розташований 2 км вище міста.
Вартість електроенергії: 40 коп./кВт.
2. Коротка характеристика клімату населеного пункту
Клімат помірно континентальний, посушливий. Середньорічні температури: літня +22,4 °C, зимова −2,1 °C. Максимальна літня температура +40 °C, мінімальна зимова −31,5 °C. Тривалість безморозного періоду в середньому 179 днів на рік. Середньорічна кількість опадів від 300 до 420 мм. За сильного вітру часом навіть узимку виникають пилові бурі.
Область розташована в степовій зоні Східно-Європейської рівнини в нижній течії Дніпра. З заходу на схід територія області простягається на 258 км, з півдня на північ майже на 180 км.
Крайніми пунктами Херсонської області є: на півночі селище Федорівка Високопільського району, на півдні - залізнична станція Сиваш (півострів Чонгар) Генічеського району, на заході - мис Середній на півострові Ягорлицький Кут в Голопристанському районі і на сході село Новий Азов Генічеського району. Омивається Чорним і Азовським морями, а також Сивашем (Гнилим морем). На території області протікає 19 річок. Найбільші з яких: Дніпро - довжиною 178 км, Інгулець - довжиною 180 км. На території Херсонщини знаходиться найбільша в Європі пустеля.
Загальна площа села - 123 га.
На території міста Калічанка проживає 112200 жителів.
На території міста нараховується одне промислове підприємство.
3. Господарсько-питні потреби населення
Спочатку визначаємо площу "F" з щільністю населення та ступенем благоустрою.
Кількість населення "Nж" визначаємо для району з щільністю "Р" заселення як добуток площі забудови "F" на задану щільність заселення "Р", тобто:
Nж = F × P
Для району «А» : Nж = 45 × 1800 = 81000
Для району «Б» : Nж = 78 × 400 = 31200
Розрахунки наведено в таблиці 1.
Таблиця 1. Визначення площ і кількості населення
Район містаПлоща району (брутто), гащільність населення осіб/гаКількість населення NжА45180081000Б7840031200∑123---112200
За даними таблиці 1[1] приймаємо питоме середньодобове (за рік) водоспоживання qж л/добу на одного жителя для району з ступенем благоустрою.
Середньодобову розрахункову витрату води визначаємо за формулою:
Qдоб.сер.=Σ qж × Nж/1000, м3/добу
де, qж - питоме водоспоживання, що приймаємо по табл.1 [1] в л/добу;ж - розрахункова кількість жителів в районі житлової забудови.
Розрахункову витрату води в добу найбільшого водоспоживання Qдоб.max визначаємо за формулою 2 [1] множенням середньодобової витрати на коефіцієнт добової нерівномірності водоспоживання Кдоб.мах., котрий приймаємо по рекомендації п.2.2 [1].
Qдоб.max = Кдоб.мах × Qдоб.сер. , м3/добу
Qдоб.сер (району «А») = 81000 × 350/1000 = 28350 м³/добу
Qдоб.max (району «А») = 28350 × 1.1 = 31185 м³/добу
Qдоб.сер (району «Б») = 31200 × 50/1000 = 1560 м³/добу
Qдоб.max (району «Б») = 1560 × 1.3 = 2028 м³/добу
Розрахунки наведено в таблиці 2.
Район містаКількість населення, NжДобове питоме водоспоживання qж, лСередньодобова витрата води за рік, Qдоб. сер., м3/добуКоефіцієнт добової нерівномірності, K доб.maxРозрахункова добова витрата, Qдоб.max., м3А81000350283501,131185Б312005015601,32028∑112200---29910---33213
4. Витрати води на полив вулиць, площ, зелених насаджень
Таблиця 3. Витрати води на полив вулиць і зелених насаджень, присадибних ділянок
Район містаКількість жителівПлощі що поливаються,м2Витрати води на полив, л/м2Добова витрата на полив, м3А81000945000,438Б312002340001535101638000,465∑112200492300---3620
В районі «А» поливається 21% від загальної площі.
В районі «Б» поливається окрім 21% загальної площі , також 30% від загальної площі району зелені насадження присадибних ділянок.
Дані про норми на полив вулиць,зелених насаджень та присадибних ділянок,п.2 табл. 3[1].
5. Витрати на технологічні потреби промислового підприємства
Відповідно до завдання, підприємство, що знаходиться в районі це - птахокомбінат продуктивністю битої птиці в зміну 20 тонн.
Витрати питної води на одиницю продукції, що виробляється, приймаємо за графою 7, таблиць укрупнених норм [5].
Розрахунки наведено в таблиці 4.
Таблиця 4
Добові витрати на виробничі потреби промислових підприємств
Промислове підприємствоОдиниця виміру продукціїКількість одиниці продукції на добуВитрата питної води на одиницю продукції,м3Добова витрата питної води, м3Птахокомбінаттонн2035,7714
6. Розрахунок витрат води на господарсько-питні потреби працівників промислового підприємства та на приймання працівниками душу
Для кожної зміни витрати визначаємо окремо, в залежності від кількості працівників у змінах та від умов праці. Норму водоспоживання у цехах з підвищеними тепловиділеннями, більше 84 кДж на 1 м3/год (гарячі цехи), 45л на одного працюючого в зміну, приймаємо згідно п.30, додатку 3 [2], а в решті цехів 25л на одного працюючого в зміну п.31, додаток 3 [2]. У завданні вказується кількість працюючих в окремих змінах і відсоток працюючих в гарячих цехах.
Витрати на господарсько-питні потреби працівників визначаються:
в холодних цехах 0,025 ,м3 на одного працюючого;
в гарячих цехах 0,045 ,м3 на одного працюючого.
Визначаємо витрату води:зміна холодний цех 310 × 0,025=7,7зміна гарячий цех 97 × 0,045=4,4зміна холодний цех 110 × 0,025=2,7зміна гарячий цех 60 × 0,045=2,7зміна холодний цех 30 × 0,025=0,7зміна гарячий цех 60 × 0,045=2,7
Розрахунки наведено в таблиці 5.
Таблиця 5
ПідприємствоЗмінаКількість працівників у змініКількість людей у холодних цехахКількість працівників у гарячих цехахВитрати на господарсько-питні потреби працівників за зміну в цехах, м3гарячихзвичайнихПтахокомбінат1407310974,47,72170110602,72,739030602,70,7∑6674502179,811,1Витрати на приймання душу залежить від кількості душових сіток. Кількість працівників, що їх обслуговує одна душова сітка залежить від санітарної характеристики виробничого процесу і приймаємо по табл. 6 [2]. Годинна витрата однієї душової сітки згідно п.29, додатку 3 [2], становить 500л. Приймання душу розраховуємо на 45 хвилин після закінчення зміни, отже, витрата однієї душової сітки за цей час буде становити 375 л.зміна холодна(310/100) × 25=77 чоловікзміна гаряча 35 чоловікзміна холодна(110/100) × 25=27 чоловікзміна гаряча30 чоловік
III зміна холодна(30/100) × 25=8 чоловікзміна гаряча30 чоловік
Необхідна кількість душових сіток (35+77)/7=25
(30+8)/7=12
Витрати на одну душову сітку 500л/год. Приймаємо 375л/45хв
Розрахунок душової витрати на кожну зміну:
Перша зміна: 25 × 0,375=9,4 м3
Друга зміна: 12 × 0,375=4,5 м3
Третя зміна: 12 × 0,375=4,5 м3
Розрахунок наведено в таблиці 6.
Таблиця 6
Витрати води на приймання душу на промисловому підприємстві
ПідприємствоЗмінаЗагальна кількість працівниківВідсоток приймаючих душ,%Кількість працівників приймаючих душКількість працівників на одну душову сіткуНеобхідна кількість душових сітокВитрати води на приймання душу, в м3Птахокомбінат1407431747259,4217051877124,539095867124,5---667---347---4918,47. Витрати води на будівлі спеціального призначення
Пральня в районі А 1-шт; 400 кг білизни в зміну; 2 зміни; Лікарня в районі «А» на 700 ліжок.
Пральня: на 1кг-75 л. води.
× 75/1000=30 м3/добу
Лікарня: на 1 ліжко - 115 л. води
× 115/1000=80,5 м3/добу
8. Баланс добового водоспоживання в місті
За даними таблиць 2 - 6 складаємо баланс водоспоживання села і зводимо в таблицю 7, в якій подано середньодобові витрати та витрати за добу найбільшого водоспоживання, які є розрахунковими. Середньодобові витрати на полив приймаємо в обємі 50% витрат, наведених у табл.3.
Таблиця 7. Баланс добового водоспоживання в місті
№ п/пСпоживачі водиДобова витрата води, м3Середньодобова за рікЗа добу найбільшого водоспоживання1Господарсько-питні потреби району А2835031185Потреби місцевої промисловості4252,54677.7Всього по району32602,535862,72Господарсько-питні потреби району Б15602028Потреби місцевої промисловості234304,2Всього по району17942331,23Полив вулиць,площ,зелених насадженьРайонА1938Район Б1787,53575Всього по місту1806,536134ПтахокомбінатВиробничі потреби714714Госп.- питні потреби2121Приймання душу18,418,4Всого753,4753,46Лікарня80,580,57Пральня3030Всього37069,942671,8
9. Режим водоспоживання
1. Режим витрачання води на полив вулиць, тротуарів, зелених насаджень.
Полив виконуємо вручну та поливальними машинами. Кількість поливів приймаємо два по рекомендації примітки 2, таблиці 3 [1].
Визначені в таблиці №3 поливальні об'єми води вміщують також ті, що витрачаються на механізоване миття удосконалених покриттів вулиць і тротуарів, яке найбільш зручно проводити в нічні години, коли витрата води на інші потреби є найменшою. Механізований полив вулиць розподіляється на нічні години, але не на години найбільшого водоспоживання, згідно п.2.8.
. Режим витрачання води на господарсько - питні потреби працівників промислового підприємства.
Приймання душу відбувається в першу годину після закінчення зміни. Приймаємо восьмигодинні робочі зміни, початок першої зміни призначається на 8 годин ранку.
. Зведені погодинні витрати води містом.
Розрахунки визначення погодинних витрат окремих споживачів зводимо в таблицю 8. Підраховуємо суму погодинних витрат усіх споживачів та визначаємо відсоткове відношення до розрахункової добової витрати (підсумовування по горизонталі).
Підсумовуванням витрат по вертикалі за даними таблиці будуємо зведений погодинний графік водоспоживання, на якому витрати виражаємо в відсотках від добової додаток 7 ст. 35[4].
.1 Режим витрати води на господарсько-питні потреби населення
Цей режим характеризується значеннями коефіцієнтів годинної нерівномірності, які визначаються за формулою 4[1]
Кг.мах = α мах × β мах
Кг.мin = α мin × β мin
де α мin - коефіцієнт, що враховує ступінь благоустрою будинку, режим роботи підприємств та інших місцевих умов;
β мin - коефіцієнт, значення якого приймається залежно від кількості населення району за таблицею 2[1].
Коефіцієнт Кг.мах визначається окремо для кожного району, а коефіцієнт Кг.мin - тільки для випадку без баштової системи водопостачання.
Погодинні витрати води на господарсько-питні потреби населення кожного району приймаємо за типовими схемами у відсотках від добової витрати (Qдоб.max) залежно від коефіцієнта Кг.мin.
Для району «А» Кг.мах=1,4 × 1,11=1,55;
Для району «Б» Кг.мах=1,1 × 1,18=1,29.
.2 Режим витрачання води на полив вулиць, тротуарів, зелених насаджень
Полив виконуємо вручну та поливальними машинами. Кількість поливів приймаємо два по рекомендації примітки 2, таблиці 3 [1].
Визначені в таблиці 3 поливальні обєми води вміщують також ті, що витрачаються на механізоване миття удосконалених покриттів вулиць і тротуарів, яке найбільш зручно проводити в нічні години, коли витрата води на інші потреби є найменшою. Механізований полив вулиць розподіляється на нічні години, але не на години найбільшого водоспоживання, згідно п.2.8.
.3 Зведені погодинні витрати води містом
Розрахунки визначення погодинних витрат окремих споживачів зводимо в таблицю 8. Підраховуємо суму погодинних витрат усіх споживачів та визначаємо відсоткове відношення до розрахункової добової витрати (підсумовування по горизонталі). Підсумовуванням витрат по вертикалі за даними таблиці будуємо зведений погодинний графік водоспоживання, на якому витрати виражаємо в відсотках від добової .(додаток 1)
10. Витрата води на протипожежні потреби міста
Згідно п.2.11[1], протипожежний водопровід в населеному пункті обєднаний з господарсько-питним, тобто мережа розрахована на пропуск води, що подається на гасіння пожеж в години найбільшого водорозбору.
Тривалість гасіння зовнішньої пожежі приймається за рекомендацією п.2.24[1]-три години.
На гасіння пожежі всередині будинків приймається додаткова витрата
води 5л/сек по таблиці 1[ 3].
Витрата води на на одну пожежу при:
висоті забудови від 3-х поверхів - 40 л/с. по місту;
витрати на внутрішнє пожежогасіння - 5 л/с. для кожної пожежі
Кількість одночасних пожеж : 3.
Для однієї пожежі потрібно:
× 60 × 60 × 3=486000 л;
/1000=486 м3.
За три одночасні пожежі витрата буде становити:
× 3=1458 м3.
труба насосний водоспоживання місто
11 Режим роботи насосних станцій другого та першого підйому
Графік роботи насосів другого підйому передбачаємо з таким розрахунком, щоб регулююча місткість бака напірної башти була найменшою при оптимальному режимі роботи насосів.
Добова подача насосів другого підйому дорівнює розрахунковому добовому водоспоживанню міста.
Зменшення регулюючого обєму баків досягаємо застосуванням ступінчатого режиму роботи насосів другого підйому. Регулюючу місткість бака водонапірної башти визначаємо, згідно п. 9.2, суміщенням графіків водоспоживання і подачі води насосною станцією другого підйому. Розрахунки наведено в таблиці 9.
Визначення регулюючої місткості бака водонапірної башти у відсотках від добового водоспоживання Таблиця 9
Години добиВитрати води містомПодача водиНадходження в бакВитрата з бакуЗалишок в баку1-ий варіант2-ий варіант1-ий варіант2-ий варіант1-ий варіант2-ий варіант1-ий варіант2-ий варіант0-12,84,1731,370,21,370,21-21,54,1732,671,54,041,72-31,54,1732,671,56,713,23-41,54,1732,671,59,384,74-52,84,1731,370,210,754,95-63,94,1730,270,911,0246-74,64,1750,40,4310,594,47-85,24,1751,030,29,564,28-95,74,1751,530,78,033,59-105,84,1751,630,86,42,710-115,34,1751,130,35,272,411-126,14,1751,931,13,341,312-135,34,1751,130,32,21113-144,64,1750,40,431,781,414-154,54,1750,50,331,451,915-165,14,1750,930,10,521,816-175,44,1651,240,4-0,721,417-185,64,1651,440,6-2,160,818-195,34,1651,140,3-3,30,519-204,94,1650,10,74-4,040,620-214,54,1630,341,5-4,38-0,921-223,44,1630,760,4-3,62-1,322-232,64,1631,560,4-2,06-0,923-242,14,1632,060,90010010010015,47,615,47,6
Визначення регулюючої місткості бака водонапірної башти у відсотках від добового водоспоживання
Пожежний (недоторканий) обєм води Wпож в баку водонапірної башти розраховуємо на десяти хвилинну протяжність гасіння трьох зовнішніх і однієї внутрішньої пожеж при найбільшій витраті води на інші потреби згідно п.9.5 [1].пож=(40+5) × 60 × 10/1000=27 м3/10 хв;рег 1=(11,02+4,38) × 42671,8/100=6571,45 м3;рег 2=(4,9+1,3) × 42671,8/100=2645,65 м3;
Повний об`єм бака водонапірної башти Wб визначається як сума регулюючого об`єму башти Wрег та недоторканого запасу води Wпож по рекомендації примітки до п.9.4[1].б=2645,65+27=2672,65м3=2700 м3.
Визначення обєму РЧВ на насосній станції другого підйому
Регулюючий обєм Wрег. Визначається суміщенням графіків подачі води насосами першого та другого підйомів (додаток 1). Робота насосів станції першого підйому приймається рівномірною протягом усієї доби. Тоді їх годинна подача дорівнює 100/24 = 4,16 (6) ≈ 4,17% добової. Регулюючий обєм РЧВ розраховуємо за зразком таблиці 9 і зводимо таблицю 9А. У графі записуємо годинну подачу води насосами першого підйому, тому, що 4,17% х 24 = 100,08% для одержання 100% подачі на протязі будь-яких восьми годин приймаємо подачу 4,16% для решти - 4,17%. Дана умовність розподілу на точність розрахунку істотно не впливає.
Розрахунок наведений у таблиці 9А.
Таблиця 9а
Години добиПодача насосів у % від добовоїНадходження в контррезервуар, %Витрата з контррезервуара, %Залишок в контррезервуарі, %перший підйомдругий підйом0-14,1731,171,171-24,1731,172,342-34,1731,173,513-44,1731,174,684-54,1731,175,855-64,1731,177,026-74,1750,836,197-84,1750,835,368-94,1750,834,539-104,1750,833,710-114,1750,832,8711-124,1750,832,0412-134,1750,831,2113-144,1750,830,3814-154,1750,83-0,4515-164,1750,83-1,2816-174,1650,84-2,1217-184,1650,84-2,9618-194,1650,84-3,819-204,1650,84-4,6420-214,1631,16-3,4821-224,1631,16-2,3222-234,1631,16-1,1623-244,1631,16010010011,6611,66
Повний обєм води в резервуарах чистої води:
W=Wрег+Wспож+Wпож+Wв.п.-Wн.1
де Wрег - регулюючий обєм РЧВ;спож - обєм найбільшого споживання води протягом трьох годин підряд;пож - тригодинний запас води на гасіння усіх розрахункових пожеж згідно п.2.24 [1];в.п - обєм води на власні потреби водопроводу (6-8% добового споживання);н.1 - обєм води, що подається насосами першого підйому протягом трьох годин.рег=(7,02+4,64) × 42671,8/100 =4975,5 м3;спож =2479,421+2473,979+2335,413=7288,813 м3;пож =1458 м3;в.п = 8% =42671,8 × 0,08= 3413,744 м3;н.1 = 42671,8/24 × 3= 5334 м3=4975,5 +7288,813 +1458 +3413,744 -5334=11802 м3
Приймаємо два резервуари ємністю 6000м3 прямокутної форми (36 × 36 × 4,8) , згідно дод.9, с.128 [4].
12. Трасування водопровідної мережі
Відповідно до рекомендації п.8.5 [1] магістральну мережу проектуємо кільцевого типу. Цим забезпечуємо вищу надійність надходження води до споживачів, а також при пожежогасінні. Трасування виконуємо виходячи з наступних вимог:
1.основний напрям лінії магістральної мережі відповідають основному напрямку руху води по території міста;
2.лінії магістральної мережі прокладаємо по найвищих частинах міста, чим забезпечуємо запас в існуючих напорах у розбору води.
Діаметри розподільчої мережі приймаються не менше 110мм. Місце розташування водонапірної башти приймаємо на найвищій відмітці міста(249,4м), в кінці мережі.
Відповідно до рекомендації п 8.13 [1] проектуємо водопровід з похилом 0,001 у напрямку випуску. Пожежні гідранти проектуємо вздовж автомобільних доріг на відстані до 2,5 м від краю проїзду, але не ближче 5 м від стін будівель.
Труби прокладаємо на 0,5 м нижче від розрахункової глиби промерзання ґрунту за п.8.42 [1], в даному випадку2,1 м.
13. Вибір матеріалу труб та запірної арматури
За рекомендацією п.8.21 [1] приймаємо неметалічні труби для всієї мережі, тобто в даному випадку пластмасові. Труби від НС до мережі обираємо пластмасові, від башти до мережі також пластмасові.
14 Підготовка мережі до гідравлічного розрахунку
Визначаємо питомі, шляхові та вузлові витрати для розрахункових режимів роботи мережі у випадку схеми з контррезервуаром:
Qд = 42671,8 м3
а) режим найбільшого водорозбору (9-10 год.):
витрати містом за годину найбільшого водорозбору:м.г.в. = 2479,42 м3 ;
секундна витрата містом:м.в.= Qм.г.в. : 3,6 =2479,42/3,6 =688,71 л/с;
подача насосами у відсотках від добової:
Р % =5%;
секундна подача насосами в годину найбільшого водорозбору:н = Р % Qд :360= 5 × 42671,8/360=592,62 л/с;
секундна витрата з башти в місто:б = Qм- Qн = 688,71 -592,62 =96,07 л/с.
б) режим найбільшого транзиту (3-4 год.):
витрати містом за годину найбільшого транзиту:м.г.тр.= 635,12 м3 ;
секундна витрата містом:м.тр. = Qм.г.тр. : 3,6 = 635,12/3,6 = 176,2 м3 ;
подача насосами у відсотках від добової:
Р % =3%;
секундна подача насосами в годину найбільшого транзиту:н.тр. = Р % Qд :360= 3 × 42671,8/360=355,56 л/с;
Секундне надходження в водонапірну башту:б.тр. = Qн.тр.- Qм.тр. = 355,56 -176,2 =179,36 л/с.
в) режим пожежі при найбільшому водорозборі (9-10 год.):
секундна пожежна витрата (сумарна):пож=45 × 3=135 л/с;
секундна подача насосами другого підйому у випадку пожежі:н.пож.=Qн + Qпож=592,62+135=727,62 л/с.
Визначену секундну витрату води містом Qм при розрахунковому режимі розподіляєм по районах, виділивши в кожному з них рівномірно розподілені Qо і зосереджені Qі витрати.
QM = QoA + ∑QiA + QoБ +∑QiБ
Qм = 385,53+259,776+34,97+8,45=688,73 л/с;
Аналогічно рахуємо для транзиту:м.тр= 83,63 +55,824+27,872+8,81=176,2 л/с;
Розрахунки наведено в табл.10 та 10а.
Таблиця 10. Визначення питомих шляхових витрат районів «А» та «Б» для режиму найбільшого водорозбору
ДілянкаДовжина,мШлях. витрата л/сВизначення питомої витрати1-23253,33QoБ=34,97 л/сек; qБ=QoБ:LБ=34,97:3425=0,01022-35755,833-41751,834-93753,839-84504,582-98008,081-84254,33(4-5)00(9-6)2502,58(8-7)500,58342534,975-622569,39QoA=385,53 л/сек; qA=QoA:LA=385,53:1250=0,30846-7325100,23(4-5)350107,94(9-6)22569,39(8-7)12538,551250385,5Таблиця 10а. Визначення питомих шляхових витрат районів «А» та «Б» для режиму найбільшого транзиту
ДілянкаДовжина,мШлях. витрата л/сВизначення питомої витрати1-23252,65QoБ=27,872 л/сек; qБ=QoБ:LБ=27,872:3425=0,008142-35754,683-41751,424-93753,059-84503,662-98006,511-84253,46(4-5)00(9-6)2502,035(8-7)500,407342527,8725-622515,11QoA=83,63 л/сек; QA=QoA:LA=157,55:1250=0,06696-732521,754(4-5)35023,415(9-6)22515,0525(8-7)1258,3625125083,694
Шляхові витрати перетворюємо у вузлові, приймаючи, що вони відбираються у вузлах, котрі обмежують ділянку: половина в одному вузлі, половина в другому. Оскільки, у вузлі сходяться кілька ділянок, повна вузлова витрата в кожному вузлі Qв =ΣQш : 2; де ΣQш - сума шляхових витрат ділянок, що сходяться в даному вузлі.
Розрахунки наводимо в табл.11 та 11а
Визначення вузлових витрат для режиму найбільшого водорозбору
№ ВузлаДілянки,що сходяться у вузліШляхові витрати ділянок,що сходяться у вузліВузлова витрата11-8;1-24,33+3.33=7,663,82822-1;2-3;2-9;3,33+5,83+8,08=17,248,61833-2;3-4;5,83+1,83=7,663,82844-3;4-9;4-5;1,83+3,83+107,93=113,556,82855-4;5-6;107,93+69,4=177,3388,66366-5;6-7;6-9;69,4+100,25+71,98=241,63120,78577-6;7-8;100,25+39,13=139,3869,6888-7;8-9;8-1;39,13+4,58+4,33=48,0424,01899-2;9-4;9-6;9-8;8,08+3,83+71,98+4,58=88,4744,228
Крім даних витрат при максимальному водорозборі мають місце такі зосереджені витрати:
)Промислове підприємство - 8,45 л/с;
)Пральня - 0,52 л/с;
)Лікарня - 2,24 л/с;
Витрату на котельню визначаємо: 642,54*0,4 = 257,016 л/с.
Таблиця 11а
Визначення вузлових витрат для режиму найбільшого транзиту
№ ВузлаДілянки,що сходяться у вузліШляхові витрати ділянок,що сходяться у вузліВузлова витрата11-8;1-23,46+2,65=6,13,0522-1;2-3;2-9;2,65+4,68+6,51=13,846,9233-2;3-4;4,68+1,42=6,13,0544-3;4-9;4-5;1,42+3,05+23,415=27,88513,9455-4;5-6;23,415+15,05=38,46519,2366-5;6-7;6-9;15,05+21,75+17,0875=53,887526,9577-6;7-8;21,75+8,7695=30,519515,2588-7;8-9;8-1;8,7695+3,66+3,46=15,88957,9599-2;9-4;9-6;9-8;6,51+3,05+17,0875+3,66=30,307515,226
Крім даних витрат при максимальному транзиту мають місце такі зосереджені витрати:
)Промислове підприємство - 8,81 л/с;
)Лікарня - 0,04 л/с;
Витрату на котельню визначаємо: 139,46 × 0,4 = 55,784 л/с.
Сума вузлових витрат дорівнює сумі рівномірних розподілених витрат районів:
∑Qв = QоА + QoБ = 385,5 + 34,97 = 420,47 л/с;
Так само рахуємо для транзиту:
∑Qв.тр. = QоА + QoБ = 27,872 + 83,694 = 111,56 л/с.
Вузлові витрати наносимо на схему мережі, на якій позначаємо у відповідних вузлах зосереджені секундні витрати промислового підприємства та котельні.(додаток 2,3,4)
15. Попередній розподіл витрат по лініях водопровідної мережі. Визначення діаметрів ліній
Для кожного розрахункового режиму складаємо схему мережі, на яку наносимо вузлові та зосереджені витрати (додаток2,3,4). На схемі складеній для режиму гасіння пожеж позначаємо в окремих вузлах пожежні витрати.
Місцеположення пожеж приймаємо в найбільш віддалених та високо розміщених вузлах. Подачу води від насосної станції другого підйому передбачаємо по двох водоводах. Напрямок руху води позначаю згідно з рекомендаціями с.33[4]. Початковий розподіл проводимо з дотриманням умови, що для кожного вузла кількість води, що притікає до нього, дорівнює кількості води, що витікає з нього, включаючи витрату у вузлі (вузлову та зосереджену).
15.1 Визначення значення економічного фактора.
Щоб прийняти економічно вигідні діаметри труб, спершу визначаємо значення економічного фактора. Наближене значення економічного фактора визначаємо за формулою:
Е=23600 m k (1+2,1σ) : а в (12 + Р1);
Для пластмасових труб: Е=17,8 σ : в;
Де: σ - вартість 1 кВт години електроенергії (40 коп.),
в - коефіцієнт, що враховує вартість труб.(150)
Е=17,8 × 40 : 150 = 4,75
.2 Визначення діаметрів
Визначення діаметрів проводимо за допомогою економічних витрат с.35 [4] (графік для визначення діаметрів трубопроводів). Виходячи з умови пропуску витрат на гасіння пожеж, діаметри магістральної мережі приймаємо не менше 110 мм.
Визначення наводимо в табл. 12.
Таблиця 12 Визначення діаметрів ділянок магістральної мережі
Ділянки мережіНазначені витрати при режимі, л/сек.Прийнятий діаметр,ммНайбільшого водоспоживанняНайбільшого транзитуГасіння пожеж1-2238,822172,51303,8326301-83501804207102-9150952105002-380,20470,5985,2144003-476,37667,5481,3864004-99,75936,0441,8852804-520,83480,8357,9734005-628,241117,7620,3444006-9396066,8713556-780,77484,7580,7744007-8125,462100195,4625008-920072,05200560
16. Гідравлічний розрахунок кільцевих магістральних водопровідних мереж. Увязка кілець
Гідравлічний розрахунок кільцевих магістральних водопровідних мереж проводимо за допомогою метода М.М. Андріяшева. Який полягає в циклі увязки не всіх кілець, а тільки одного або групи суміжних кілець з однаковим знаком невязки, обєднаних в одне кільце.
Розрахунки наводимо у графічній формі (Додаток 2,3,4) та у табличній формі (табл. 13,13а,13б).
Таблиця 13 Для випадку в годину максимального водоспоживання
№ДілянкаДовжина L, кмДіаматр, d ммQ ,л/сек1000іh=1000i L, мЧетвертого ∆Q=11,64 л/сSQ=h/QQ л/с1000іh=1000iL, М11 20,4600238,8221,30,521 80,87003501,5-1,28 90,455502003-1,356,75188,362,7-1,222 90,85001501,81,44∆h1 =-0,59∆h1(1) =-0,4622 30,57540080,2041,720,9893 40,3535076,3761,570,554 90,3752509,7560,225-0,0849 20,85001501,8-1,44∆h2 = 0,015∆h2 = 0,01539 40,3752509,7560,2250,0844 50,6540020,8340,1540,15 60,4540028,2410,280,1266 90,65350390,875-0,5714,6127,360,46-0,299∆h3 = -0,26∆h3(1) =0,01148 90,4555020031,356,75188,362,71,229 60,65350390,8750,5714,627,360,460,2996 70,32540080,7741,73-0,56792,4142,2-0,7157 80,45500125,4621,334-0,64,8137,1021,57-0,7∆h4 = 0,76∆h4(1) = 0,104Таблиця 13а Для випадку пожежі в годину максимального водорозбору
№ДілянкаДовжина L, кмДіаматр , d ммQ ,л/сек1000іh=1000i L, мДругого ∆Q=17 л/сSQ=h/QQ л/с1000іh=1000iL, М11 20,4600303,8322,10,841 80,87004202-1,68 90,455502003-1,352 90,85002103,32,6412,61932,82,24∆h1 =0,53∆h1(1) =0,1322 30,57540085,2141,921,112,9102,2142,661,533 40,3535081,3861,80,637,798,3862,470,864 90,37525041,8853-1,12526,8524,8851,165-0,439 20,85002103,3-2,6412,61932,8-2,24∆h2 = -2,035∆h2(1) =-0,2839 40,37525041,88531,12526,8524,8851,1650,434 50,6540057,9730,9760,635 60,4540020,3440,1540,0696 90,6535066,8712,174-1,4∆h3 = 0,424∆h3(1) =-0,2748 90,4555020031,359 60,6535066,8712,1741,46 70,32540080,7741,76-0,577 80,45500195,4622,922-1,3∆h4 = 0,88∆h4 = 0,88
Таблиця 13б Для випадку максимального транзиту
№ДілянкаДовжина L, кмДіаматр , d ммQ ,л/сек1000іh=1000i L, мДругого ∆Q=17 л/сSQ=h/QQ л/с1000іh=1000iL, М11 20,4600172,510,7690,31 80,87001800,461-0,378 90,4555072,050,494-0,22 90,8500950,8080,65∆h1 =0,38∆h1 =0,3822 30,57540070,591,40,8053 40,3535067,541,2940,454 90,37525036,042,3-0,8623,941,182,9-19 20,8500950,808-0,65∆h2 = -0,25∆h2(1) =-0,4739 40,37525036,042,30,8623,941,182,914 50,6540080,831,7651,1514,285,971,9631,35 60,45400117,763,441,5513,16112,623,136-1,46 90,65350601,836-1,1919,854,861,57-1∆h3 = 0,69∆h3(1) =-0,148 90,4555072,050,4940,29 60,65350601,8361,1919,854,861,5716 70,32540084,751,923-0,6257 80,455001000,87-0,4∆h4 = 0,365∆h4(1) = 0,175
17. Гідравлічний розрахунок водоводів
Визначаємо економічний фактор для водоводів:
Е=17,8 × 40 : 150 = 4,75
Розрахунок виконуємо в табличні формі (таблиця 14).
Таблиця 14. Гідравлічні розрахунки водоводів
ВодовідДовжина на L, кмВитрати Q, л/сек.Матеріал трубПрийнятий діаметр1000іh=1000i*L,м1. Від Н.С до мережі у режимі: а) мах водоспоживання1592,62Пластмасові8001,151,15б) мах транзиту1355,56Пластмасові8000,480,48в) гасіння пожежі1727,66Пластмасові8001,691,692. Від мережі до башти: а) мах водопостачання0,196,07Пластмасові5001,360,14б) мах транзиту0,1179,36Пластмасові5002,50,25
18. Вільні напори. Пєзометричні лінії. Висота водонапірної башти. Напір насосів насосної станції другого підйому
Підрахунок пєзометричних відміток та вільних напорів виконуємо у табличній формі (табл.15,15а,15б) для режимів максимального водорозбору, гасіння пожеж та максимального транзиту.
Таблиця 15. Визначення пєзометричних відміток та фактичних вільних напорів для режиму максимального водорозбору
ВузлиРозрахункові ділянкиВтрати напору на ділянках h , мНайменший необхідний вільний напір Нв , мВідмітки , мФактичний вільний напір Нв , мП'єзометричніПоверхні землі11-81,218280,2718298,2788-70,718279,07215,663,4777-60,742278,37217,361,0765-60,1342277,67232,545,175НБ-50,1442277,8235,842НБ277,94249,428,5411-20,5218279,9718297,9722-3118279,4518495,4533-40,5518278,45173105,4544-50,118277,920077,95НБ-50,1442277,8235,842НБ277,94249,428,5411-20,5218279,9318297,9322-91,4418279,4118495,4199-60,318277,93212,865,1366-50,1342277,67232,545,1755-НБ0,1442277,8235,842НБ277,94249,428,54Примітка: у зв'язку з створенням надмірно високих вільних напорів передбачаємо встановлення допоміжних механічних установок для зменшення тиску
Визначення висоти башти:
Критична точка вузол №5
Нб = Нв.к. + Σ Нк-б + zк - zб
Де Нв.к. - необхідний вільний напір у критичній точці: 42 м;
Σ Нк-б - втрати на ділянках від критичної точки до башти;к - відмітка поверхні землі (геодезична) в критичній точці:235,8 м;б - відмітка поверхні землі (геодезична) в місці розташування водонапірної башти:249,4 м;
Шлях від вузла до контррезервуара приймаємо: 1-2-3-4-5-НБ:
Нб =42+0,14+235,8-249,4=28,54 м.
Для режиму гасіння пожеж при найбільшому водорозборі критичною точкою буде, як правило, вузлова точка біля напірної башти з найвищою геодезичною відміткою.
Вільний напір у цій точці для мереж низького тиску приймається 10м, отже, п`єзометрична відмітка в критичній точці буде zк +10м.
Таблиця 15а. Визначення пєзометричних відміток та фактичних вільних напорів для режиму гасіння пожеж
ВузлиРозрахункові ділянкиВтрати напору на ділянках h , мНайменший необхідний вільний напір Нв , мВідмітки , мФактичний вільний напір Нв , мП'єзометричніПоверхні землі11-81,610249,218267,288-71,310247,6215,63277-60,5710246,3217,32965-60,0710245,73232,513,235НБ-50,1410245,8235,810НБ10245,94249,4-3,4611-20,810249,1918267,1922-31,110248,3918464,3933-40,8610247,2917374,2944-50,6310246,4320046,435НБ-50,1410245,8235,810НБ10245,94249,4-3,4611-20,810250,8718268,8722-92,2410250,0718466,0799-61,410247,83212,835,0365-60,0710246,43232,513,935НБ-50,1410245,8235,810НБ245,94249,4-3,46Примітка: у зв'язку з створенням надмірно високих вільних напорів передбачаємо встановлення допоміжних механічних установок для зменшення тиску
Критична точка вузол №5
Нб = Нв.к. + Σ Нк-б + zк - zб
Де Нв.к. - необхідний вільний напір у критичній точці;
Σ Нк-б - втрати на ділянках від критичної точки до башти;к - відмітка поверхні землі (геодезична) в критичній точці;б - відмітка поверхні землі (геодезична) в місці розташування водонапірної башти;
Шлях від напірної башти до вузла 7 приймаємо:
Нб = 10+0,14+235,8-249,4=-3,46 м.
Для режиму найбільшого транзиту визначення п`єзометричних відміток у вузлах необхідно починати від водонапірної башти, для котрої п`єзометрична відмітка буде дорівнювати: zб+Hб+ho , де ho - розрахункова висота бака башти
Для башти об`ємом 800м3 приймаємо діаметр 12м, і з висотою 7,1м. При цьому 7,1/12=0,59, тобто дотримується потрібного співвідношення.
Таблиця 15в Визначення пєзометричних відміток та фактичних вільних напорів для режиму найбільшого транзиту
ВузлиРозрахункові ділянкиВтрати напору на ділянках h , мНайменший необхідний вільний напір Нв , мВідмітки , мФактичний вільний напір Нв , мП'єзометричніПоверхні землі11-80,3718288,04182106,0488-70,418287,67215,672,0777-60,6242287,27217,369,9766-51,442286,65232,554,1555-НБ0,2542285,25235,849,45НБ285249,435,611-20,318288,1182106,122-30,818287,8184103,833-40,451828717311444-51,318286,5520086,5555-НБ0,2542285,25235,849,45НБ285249,435,611-20,318288,6182106,622-90,6518288,3184104,399-6118287,65212,874,8566-51,442286,65232,554,1555-НБ0,2542285,25235,849,45НБ285249,435,6
Напір насосів насосної станції другого підйому
Визначення напору насосів насосної станції другого підйому визначаємо за такими формулами:
1.режим найбільшого водорозбору:
Нн = Нв.к. + hк-н + zк - zн;
Нн = 42 + 3,32 + 235,8 - 160=121,12 м;
2.режим найбільшого транзиту:
Нн = Нб + hо + hб-н +zб - zн;
Нн = 28,54 + 7,1 + 3,58 +249,4 - 160=128,62 м;
режим гасіння пожеж при найбільшому водорозборі:
Нн = 10м + hк-н +zк - zн;
Нн = 10 + 5,08 + 235,8 - 160= 90,88 м.
де: hб-н - втрати на ділянках від башти до насосної станції;к-н - втрати на ділянках від критичної точки до насосної станції;н - відмітка рівня води в резервуарі чистої води (мінімальна).
За даними таблиць виконуємо креслення суміщеного графіка п`єзометричних ліній.
Список використаної літератури
1.СНиП 2.04.02 - 84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. - М.: Стройиздат, 1985.-131с.