96319

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РАЗВОДЯЩЕЙ СЕТИ СИСТЕМЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Курсовая

Архитектура, проектирование и строительство

Определение суточных часовых и расчетных расходов воды. Определение максимальных суточных расходов воды. Определение расчетных часовых расходов воды. Расчет разводящей сети на пропуск секундного расхода воды.

Русский

2015-10-05

243.4 KB

2 чел.

ФГОУ ВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

Кафедра «Сельскохозяйственного водоснабжения и гидравлики»

Дисциплина «Гидравлика»

КУРСОВАЯ  РАБОТА

Тема: «ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РАЗВОДЯЩЕЙ СЕТИ СИСТЕМЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ»

Вариант 30

Выполнил студент

Группы Эл-32

Титов А.С.

Проверил:

Мещеряков М.П.


Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Курсовая работа

Разраб.

Титов А.С.

Проверил

Мещеряков М.П.

Н. Контр.

Утв.

Проектирование и гидравлический расчет разводящей сети системы сельскохозяйственного водоснабжения

Лит.

Листов

ВГСХА ЭЛ-32

СОСТАВ КУРСОВОЙ РАБОТЫ:

Введение

1.  Общие рекомендации по курсовому проектированию водоснабжения населенного пункта

2. Основные категории водопотребления

3. Нормы и объем водопотребления

4. Определение суточных, часовых и расчетных расходов воды

4.1 Определение максимальных суточных расходов воды

4.2 Определение расчетных часовых расходов воды

4.3 Определение годовой водопотребности

5. Построение графика водопотребления по часам суток для населенного пункта

6. Гидравлический расчет и трассировка разводящей сети

6.1. Расчет разводящей сети на пропуск секундного расхода воды

6.2. Увязка кольцевой сети методом Лобачева при пропуске секундного максимального расхода

7. Определение режима работы насосных станций

8. Определение высоты и объема бака водонапорной башни

9. Построение линий пьезометрических напоров

Список литературы


Данные

Номер группы

2

Отметка поверхности земли:

- в районе водопотребления , м

120

- у водонапорной башни , м

150

Отметка минимального уровня:

- в резервуаре чистой воды , м

100

Структура водопотребителей:

- в коммунальном хозяйстве

180

- в животноводческих секторах

лошади

- в производственном секторе

Кирп. завод

Период работы насосных агрегатов НС - П

С 4 до 24 ч.

№ вар

Число жителей коммун – го сектора,

,чел

Число голов животновод – го сектора,

, гол.

Суточная производитель – ность

производ – го сектора,

 

Длинна трубы, м

,

,

,

,

30

4000

1500

7

12

27

240

300

800

600

350

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2

Курсовая работа


Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

3

Курсовая работа

ВВЕДЕНИЕ

Среди многих отраслей современной техники, направленных на повышение уровня жизни людей и развития промышленности, водоснабжение занимает большое и почетное место.

Водоснабжение представляет собой комплекс мероприятий по обеспечению водой различных ее потребителей. Обеспечение населения чистой, доброкачественной водой имеет большое гигиеническое значение, так как предохраняет людей от эпидемических заболеваний (передаваемых через воду).

Подача достаточного количества воды в населенные пункты позволят поднять общий уровень его благоустройства. Для удовлетворения потребностей современных крупных населенных пунктов в воде требуются значительные объемы, измеряемые в миллионах кубических метров в сутки. Выполнение этой задачи, а также обеспечение высоких санитарных качеств питьевой воды требуют тщательного выбора природных источников, их защиты от загрязнения и надлежащей очистки воды на водопроводных сооружениях.

Некоторые промышленные предприятия предъявляют к качеству потребляемой воды специфические требования, иногда весьма высокие. От количества и качества используемой воды и организации водоснабжения промышленного предприятия в значительной мере зависят качество и себестоимость выпускаемой продукции. Таким образом, правильная организация водоснабжения промышленных предприятий имеет большое экономическое значение.

Комплекс сооружений, осуществляющих задачи водоснабжения, т.е. получение воды из природных источников, ее очистку, транспортирование и подачу потребителям, называется системой водоснабжения, или водопроводом.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4

Курсовая работа

1. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННОГО

ПУНКТА

Курсовая работа, приведенная в методическом указании, закрепляет теоретические знания студентов, изучающих дисциплину «Сельскохозяйственное водоснабжение. Обводнение территорий».

Теоретическая часть предполагает проработку разделов курса, относящихся к курсовой работе. Необходимо определить цель выполняемой работы, уяснить выводы основных закономерностей и использовать их при проектировании разводящей сети, а также ознакомиться с рекомендуемой литературой. После этого следует приступать к написанию курсовой работы.

Работа должна быть оформлена на листах формата А4 (отпечатана, либо написана ясным, разборчивым почерком на одной стороне листа писчей бумаги). Она должна начинаться титульным листом, на котором указывается учебное заведение, кафедра, название курсовой работы, учебная группа, шифр задания, фамилия и инициалы студента и преподавателя, год.

Схема задания вычерчивается на одном листе пояснительной записки формата А4 в соответствии с требованиями ЕСКД с приложением таблицы исходных данных согласно шифру задания (выдается преподавателем) и расчётной схемой задания.

Все расчёты необходимо проводить в международной системе измерений физических величин СИ.

Все вычисления необходимо приводить в развёрнутом виде с указанием размерностей полученных результатов.

Все справочные данные и расчётные формулы в работе должны сопровождаться ссылками на литературные источники.


2. ОСНОВНЫЕ КАТЕГОРИИ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ

Основными видами потребления воды являются: хозяйственно- питьевое водопотребление жителей населенных пунктов; водопотребление

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5

Курсовая работа

промышленных предприятий; водопотребление, связанное с благоустройством территорий (поливка улиц, зеленых насаждений и пр.); использование воды для пожаротушения; собственные нужды системы водоснабжения и для животноводческого сектора.

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения. Для районов застройки зданиями с водопользованием из водоразборных колонок удельное среднесуточное (за год) водопотребление на одного жителя следует принимать 30...50 л/сут.

Удельное водопотребление включает расходы воды на хозяйственно-питьевые и бытовые нужды в общественных зданиях, за исключением расходов воды для домов отдыха, санаторно- туристических комплексов и оздоровительных лагерей в зависимости от климатических условий, мощности источника водоснабжения и качества воды, степени благоустройства, этажности застройки и местных условий.

Расход воды для производственных (технических) целей на предприятиях промышленности, транспорта, энергетики, сельского хозяйства и т. п. (парообразование, охлаждение, конденсация пара, изготовление различных фабрикатов, промывка продукции и пр.).

Расход воды для пожаротушения.

Кроме того, вода расходуется на собственные нужды водопровода (промывка фильтров, водоприемных устройств, сети и др.).

Требования, предъявляемые к качеству воды, различны в зависимости от характера ее использования. Так, к воде, идущей на удовлетворение питьевых нужд населения, в первую очередь предъявляют требования санитарно-гигиенического порядка. Вода должна быть безвредной для здоровья, не содержать болезнетворных бактерий, быть прозрачной, не иметь запаха и дурных привкусов.

Разные производственные потребители предъявляют к качеству используемой воды весьма различные требования. Например, предприятия пищевой промышленности требуют воду питьевого качества; вода, идущая для

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

6

Курсовая работа

питания паровых котлов, должна иметь минимальное содержание солей; вода, употребляемая в текстильной промышленности, не должна содержать железа и т. п. Можно назвать ряд промышленных потребителей, предъявляющих такие требования к качеству воды, которым не удовлетворяет ни один природный источник.

Наиболее крупными производственными потребителями воды являются теплосиловые станции, металлургические,

нефтеперерабатывающие заводы, использующие воду для охлаждения (конденсация пара, охлаждение производственных агрегатов). Эти потребители обычно не предъявляют к качеству воды высоких требований.

Для третьей категории водопотребления — борьбы с пожарами — может быть использована практически вода любого качества.

Определение количества требуемой потребителю воды является весьма ответственной задачей при проектировании систем водоснабжения.


Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

7

Курсовая работа

3. НОРМЫ И ОБЪЕМ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ

Определение количества требуемой потребителю воды является весьма ответственной задачей при проектировании систем водоснабжения.

Основными потребителями воды в населенном пункте являются коммунальный сектор (проживающее население), домашний скот в личном пользовании, животноводческий и производственный сектора.

Нормы водопотребления на 1 жителя принимаются согласно СНиП 2.0.4.02-84 в зависимости от степени благоустройства застроек.


Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

8

Курсовая работа

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУТОЧНЫХ, ЧАСОВЫХ И РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ ВОДЫ

При проектировании систем водоснабжения необходимо прежде всего установить качество и количество воды, необходимое потребителям. По расчетным расходам воды устанавливают размеры водопроводных сооружений и их экономические показатели.

При проектировании систем водоснабжения в качестве основного показателя водопотребления принимают средний суточный расход (м3/сут):

(4.1)

где q ср. сут. – средняя за год норма водопотребления (например, на 1 чел., на 1 гол. животного), л/сут; принимают по СНиП 2.04.02–84; N – расчетное число потребителей.

Средние суточные расходы определяют для каждого вида потребителя. Однако он дает лишь общую характеристику водопотребления того или иного объекта. Поэтому при проектировании систем водоснабжения устанавливают возможные границы колебаний расходов в отдельные сутки года.

Определение расчетных расходов воды в рассматриваемом примере проведем для режима максимального водопотребления. Выбранные нормативные и полученные расчетные значения величин будем вносить в соответствующие таблицы.

4.1. Определение максимальных суточных расходов воды

Расчетный расход в сутки наибольшего водопотребления определяется по формуле:

м3/сут,    (4.1.1)

где, Ксуг.макс – коэффициент суточной неравномерности водопотребления;

 Qсут.ср. - расчетная суточная за год водопотребность, м3/сут.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

9

Курсовая работа

В связи с тем, что указанные сектора населенного пункта имеют различные коэффициенты суточной неравномерности водопотребления, общий суточный максимальный расход воды населенного пункта равен:

(4.1.2)

где  - коэффициент суточной неравномерности для коммунального сектора, принимаем 1,3;  - коэффициент суточной неравномерности для животноводческого сектора, принимаем 1,3;  - коэффициент суточной неравномерности для производственного сектора, принимаем 1,1;

Для расчета водозаборных сооружений, насосной станции первого подъема необходим секундный средний расход qс.ср л/с., в сутки наибольшего водопотребления. Величина его определяется по формуле:

, л/с (4.1.3)

где максимальный расход в сутки наибольшего водопотребления, м3/сут.;

Т - число часов работы сооружений в сутки.

Все расчеты представленные в таблице 4.2.1.

4.2. Определение расчетных часовых расходов воды

Установить точно, как производится отбор воды из сети различными потребителями, задача весьма трудная. Поэтому в расчетах водопроводных сетей условно принимается упрощенная схема водозабора, допускающая, что часть воды, поступающая в сеть, отбирается в определенных (заданных) узлах, а остальная часть воды расходуется равномерно по длине сети.

Распределение суточных максимальных расходов воды по часам суток в процентах одних принимается в зависимости от величины коэффициента

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

10

Курсовая работа

часовой неравномерности водопотребления Кч каждого сектора населенного пункта.

Для коммунального сектора рекомендуется определить только максимальное значение коэффициента часовой неравномерности водопотребления:

 (4.2.1 )

где  - коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий и другие местные условия (от 1,2 до 1,4). Принимаем 1,35;

 - коэффициент учитывающий количество жителей в населенном пункте. Принимаем 1,65. Для животноводческого сектора коэффициент часовой неравномерности принимаем 2,5; для производственного сектора – 1,0.


Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

11

Курсовая работа

Таблица 4.1.1 - Расчет среднесуточного расхода воды

Водопотребители

Кол - во единиц

Норма

водопот.

q л/сут

Qср.сут

м3/сут

К сут мах

Q сут mах

м3/сут

Коммунальный сектор

1 .Население пользующееся водоразборными колонками

700

50

35

1,3

45,5

2. Население имеющее внутреннюю

2500

250

625

1,3

812,5

водопроводную канализацию, с

ваннами и местными

водонагревателя м и

3.Школа

570

80

45,6

1,3

59,28

4. Магазин

а) продовольственный

20

70

1,4

1,3

1,82

б) промтоварный

10

40

0,4

1,3

0,52

5. Детский сад

60

100

6

1,3

7,8

6. Администрация

25

15

0,375

1,3

0,4875

7. Медпункт

30

80

2,4

1,3

3,12

8. Библиотека

15

100

1,5

1,3

1,95

9. Парикмахерская

10

50

0,5

1,3

0,65

10. Почтамт

10

50

0,5

1,3

0,65

11. Клуб, число посадочных мест

50

5

0,25

1,3

0,325

12. Поливка газонов и цветников

320 м2

5

1,6

1,3

2,08

13. Поливка посадок

овощных

80000 м2

8

640,00

1,3

832,00

плодовых

30000 м2

10

300,00

1,3

390,00

14. Скот в личной собственности

  1.  молочные коровы
  2.  куры, гуси, утки
  3.  лошади

350

4200

10

100

2

60

28,00

2,10

0,60

1,3

1,3

1,3

36,00

2,73

0,78

Всего по сектору

1670,525

2171,683

Животноводческий сектор

Животноводческая ферма

1500

60

78

1,3

117

Всего по сектору

13

78

16,9

177

Производственный сектор

1. Механическая мойка

усовершенствованных покрытий проездов и площадей

10000м2

1,5

15

1,1

16,5

2. Машинно-тракторные

мастерские:

  1.  трактор
  2.  автомобиль

20

30

120

100

0,2

1,2

1,1 

1,1

0,22

1,32

3 Кирпичный завод

2

300

6

1,1

6,60

Всего по сектору

42,40

24,64

Всего по поселку

1790,925

2324,543

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

12

Курсовая работа

Таблица 4.1.2 - Распределение расходов воды по часам суток

Часы суток

Расход воды коммунального сектора

Расход воды производственного сектора

Расход воды животноводческого сектора

Расход воды всего по поселку

Ордината интегральной кривой

%

м3/час

%

м3/час

%

м3/час

%

м3/час

%

1

3

4

5

6

7

8

9

10

0-1

1,55

29,33

-

-

0,68

0,69

1,47

29,64

1,47

1-2

0,69

12,97

-

-

0,78

0,79

0,67

13,59

2,14

2-3

0,53

9,97

-

-

2,72

2,76

0,51

10,28

2,65

3-4

0,69

12,97

-

-

5,79

5,87

0,66

13,28

3,31

4-5

0,74

13,91

4,99

1,23

7,00

7,10

1,95

39,28

5,26

5-6

2,75

51,90

4,99

1,23

8,91

9,03

2,64

53,26

7,90

6-7

5,84

110,37

4,99

1,23

6,40

6,49

8,10

163,29

16,00

7-8

6,73

127,11

4,99

1,23

6,29

6,38

9,29

187,19

25,29

8-9

8,76

163,59

5,19

1,27

2,07

2,10

8,65

174,35

33,94

9-10

6,20

117,07

4,99

1,23

2,47

2,50

8,70

175,28

42,64

10-11

5,60

112.44

4,99

1,23

1,76

1,78

8,59

173,15

51,23

11-12

4,36

82,35

4,99

1,23

1,54

1,56

9,40

189,50

60,63

12-13

3,46

65,43

4,99

1,23

0,77

0,78

3,71

74,71

64,34

13-14

3,31

62,55

4,99

1,23

0,84

0,85

3,59

72,43

67,93

14-15

2,59

48.89

4,99

1,23

4,57

4,63

2,94

59,22

70,87

15-16

3,72

68.44

4,99

1,23

7,48

7,58

3,79

76,36

74,66

16-17

4,32

81,60

4,99

1,23

6,36

6,45

4,49

90,45

79,15

17-18

3,97

75,02

4,99

1,23

8,29

8,41

4,16

83,88

83,31

18-19

4,67

88,19

4,99

1,23

7,45

7,55

4,94

99,51

88,25

19-20

6,37

118,46

4,99

1,23

5,63

5,71

2,35

47,37

90,7

20-21

7,23

136,69

4,99

1,23

4,44

4,50

2,35

47,37

93,05

21-22

7,93

149,30

4,99

1,23

3,73

3,78

2,35

47,37

95,40

22-23

6,74

127,30

4,99

1,23

1,59

1,61

2,35

47,37

97,75

23-24

1,25

23,69

4,99

1,23

1,08

1,10

2,35

47,37

100

Итого

100

1889,54

100

24,64

100

101,4

100,00

2015,58

-

4.3. Определение годовой водопотребности

Годовая водопотребность населенного пункта определяется:

, м 3/год   (4.3.1)

где, , , ,  - расчетная суточная водопотребность коммунального, животноводческого, промышленного секторов и полив зеленных насаждений, м3/сут;

 t1 - число дней в году подачи хозяйственно - питьевой воды, t1 = 365дней;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

13

Курсовая работа

 t2 - число рабочих дней в году рабочего предприятия, t2 = 261 день;

 t3 - количество поливных дней в году, t3 = 150 дней.

Таблица 4.3.1 Сводная таблица расчетных расходов  

Суточные средние расходы

за год, м3/сут

Суточные максимальные

расходы, м3/сут

QС.СР.,л/с

Годовой расход

QГ, м3/год

QК.СУТ.СР

QЖ.СУТ.СР.

QПР.СУТ.СР

Общий

QСУТ.СР

QК.СУТ.МАКС

QЖ.СУТ.МАКС

QПР.СУТ.МАКС

Общий

QК.СУТ.МАКС

510

15

11,9

536,9

663

19,5

13,09

695,59

23,33

335700


5. ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКА ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ ПО ЧАСАМ СУТОК ДЛЯ НАСЕЛЕННОГО ПУНКТА

График водопотребления по часам суток для населенного пункта строим, откладывая по оси ординат часы суток, а по оси абсцисс часовые расходы воды в населенном пункте.

Р,%

Р,%

10

100

9,5

9

90

8,5

8

80

7,5

7

70

6,5

6

60

5,5

5

50

4,5

4

40

3,5

3

30

2,5

2

20

1,5

1

10

0,5

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

14

Курсовая работа

Рисунок 5.1. Сводный суточный график водопотребления в населенном пункте и совмещенный график водопотребления и работы насосных станций 1-го и II-го подъема: Р-% от максимального суточного расхода воды; Т-часы суток; Р'- ординаты интегральной кривой; 1 - график водопотребления в населенном пункте; 2- интегральная кривая водопотребления; 3 - график работы насосной станции 1-го подъема при 24 часовом режиме; 4 - график работы насосной

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

15

Курсовая работа

станции II-го, с 3,5 до 23 часов; И, H - соответственно избыток в сети и недостаток воды в сети.

Максимальный секундный расход qс.mакс в л/с равен ;


Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

16

Курсовая работа

6. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ И ТРАССИРОВКА РАЗВОДЯЩЕЙ СЕТИ

Магистральную водопроводную сеть проектируем кольцевой так, чтобы она равномерно охватывала районы жилой застройки населенного пункта.

Магистральную сеть прокладываем по кратчайшему направлению вблизи автодорог и проездов, прямолинейно, параллельно линиям застройки. Пересечение проездов выполняем под прямым углом.

Местоположение водозаборных сооружений (поверхностный водозабор, артезианская скважина) по заданию. Насосную станцию первого подъема совмещаем с водозабором. Очистные сооружения, резервуары чистой воды и насосную станцию второго подъема располагаем в непосредственной близости от насосной станции первого подъема. Водонапорную башню устанавливаем в начале магистральной водопроводной сети, желательно на высоких отметках местности.

На план населенного пункта наносим трассу магистральной сети и обозначаем местоположение водопроводных сооружений.

Сосредоточенные отборы воды из магистральной сети на нужды общественных зданий и промышленного предприятия намечаем на перекрестках улиц в непосредственной близости от них. Магистральное кольцо разбиваем на расчетные участки, узловые точки которых устанавливаем в местах сосредоточенного отбора воды из сети и на перекрестках улиц, но не более чем через 400...600 метров. Узловые точки нумеруем по часовой стрелке, начиная с водонапорной башни.

Намечаем направление движения воды в магистральной сети и назначаем точку встречи потоков (диктующую точку). Как правило, это будет узловая точка наиболее отдаленная от начала сети.

6.1. Расчет разводящей сети на пропуск секундного расхода воды

Предполагается, что путевой расход qс.пут.сети разбирается равномерно по всей длине.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

17

Курсовая работа

Общая длина сети, Σl из которой вода разбирается равномерно по всей длине, будет равна:

 (6.1.1)

Определяем удельный расход воды, т.е. расход воды на 1 погонный метр длины разводящей сети. При одинаковой плотности населения на всей территории населенного пункта можно считать, что удельный отбор одинаков для всех линий и равен:

(6.1.2)

где   - секундный расход воды коммунального сектора, л/с;

Σl - сумма длин участков разводящей сети, только участвующих для коммунального водопотребления Σl,м.

Находим путевые расходы для каждого участка сети по формуле:

(6.1.3)

где  lуч - длина участка сети, м.

Для упрощения гидравлического расчета надо заменить путевые расходы на узловые, полагая, что в каждом узле расходуется 50% путевых расходов участков сети, прилегающих к узлу.

, л/с  (6.1.4)

где   - сумма путевых расходов сети, примыкающих к данному узлу, л/с.

Номера узлов, из которых отбирается сосредоточенные расходы, определяется местом их расположения на генплане населенного пункта.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

18

Курсовая работа

После определения узловых расходов задаются точкой схода потоков и на схеме сети намечают стрелками направление движения воды по всем участкам (рисунок 6.1.1).

Ориентировочно намечают распределение расходов воды по отдельным участкам (линиям) сети, обращая при этом внимание на соблюдение условия: приток воды к узлу равен оттоку из него по прилегающим к узлу линиям, плюс сосредоточенный расход воды в данном узле. Принимаем точку схода в узле 4.

Таблица 6.1.1 - Расчет узловых отборов

Номер узла

Линии сети

Длина

линий, м

Уд. расход л/с

Путевой

расход, л/с

Узловой расход, л/с

Крупные потребители

Полный узловой расход., л/с

наименование

расход воды

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

2-1

300

0,01

2,878

2,878

-

-

2,878

6-1

300

2,878

2

1-2

300

2,878

4,478

-

-

4,478

3-2

800

7,676

-

-

5-2

300

2,878

-

-

3

2-3

800

7,676

5,277

ПС

1,73

7,007

4-3

300

2,872

4

3-4

300

2,872

2,878

-

-

2,878

5-4

300

2,878

-

-

5

4-5

300

2,878

4,478

ЖС

1,26

5,738

2-5

300

2,878

6-5

800

7,676

6

5-6

800

7,676

5,277

-

-

5,277

1-6

300

2,878

-

-

Всего

-

-

-

25,266

-

-

28,256

Транзитные расходы воды на участках сети находим на основании 1-го закона Кирхгофа, который выражает баланс расходов в узлах и формулируется так: отток воды из узла равен притоку минус узловой отбор. Распределение воды начинаем с участка ВБ-1, по которому из водонапорной башни (ВБ) в сеть поступает максимальный секундный расход qcеk mах.

   (6.1.5)

л/с

  (6.1.6)

л/с

 (6.1.7)

 л/с

  (6.1.8)

л/с

  (6.1.9)

 л/с

  (6.1.10)

 л/с

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

19

Курсовая работа

Проверка:

 (6.1.11)

28,256

0,791

4,496

ЖС

ПС

ВБ

+

+

+

+

5

2

1

6

3

4

2,88

2,88

4,478

4,48

5,277

5,28

2,51

1,73

13,713

8,6ёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёёё

8,44

3,67

1,26

II

I

Рисунок 6.1.1. Схема двухкольцовой разводящей сети при пропуске по ней (не увязанная).

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

20

Курсовая работа

6.2. Увязка кольцевой сети методом Лобачева при пропуске секундного максимального расхода

После определения транзитных расходов необходимо определить диаметры участков трубопровода сети.

По полученным расходам воды на участках сети находим экономически наивыгоднейшие диаметры труб по нонограмме проф. В.Г. Лобачева (менее 100 мм принимать не рекомендуется) (рис. 6.2.1).

Рисунок 6.2.1 Номограмма определения экономически наивыгоднейших диаметров труб.

Увязка кольцевой сети методом Лобачева с учетом выбранных диаметров труб, сводится к определению потерь напора по каждой линии сети.

Определяем потери напора на участках сети по формуле:

, м   (6.2.1)

где К – поправочный коэффициент, принимаем по таблице 6.2.3;

А – удельное сопротивление труб, принимаем по таблице 6.2.2;

 l – длина участка сети, м;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

21

Курсовая работа

 – транзитный расход на соответствующем участке сети, л/с.

При расчете кольцевых сетей учитывается следующие требования:

  1.  потери напора считаются со знаком «+», когда движение воды на участке кольца направлено по ходу часовой стрелки и со знаком «-», когда против;
  2.  алгебраическая сумма потерь напора в каждом кольце должна быть равна нулю.

Если при расчете невязки потерь напора в кольце не превышают ∆h≤±0,5 м, а по внешнему контуру ∆h≤±1,0 м, то гидравлический расчет выполнен, верно.

В противном случае необходимо произвести перераспределение расходов воды на участках сети.

Таблица 6.2.1 – Определение диаметров согласно расходу.

Наименование

I кольцо

II кольцо

№ участка

1-2

2-5

5-6

6-1

2-3

3-4

4-5

2-5

qтр

13,713

2,51

8,436

8,6

4,486

0,791

3,669

2,51

d, мм

150

100

125

125

100

100

100

100

Таблица 6.2.2 – Расчетные значения удельных сопротивлений А и коэффициент скорости m для стальных электросварных труб ГОСТ 10704-63.

d, мм

100

125

150

200

250

А·10-6, (л/с)2

172,9

76,36

30,65

6,959

2,187

m

0,115

0,0754

0,05

0,0325

0,02

Таблица 6.2.3 – Значения поправочного коэффициента К в зависимости от скорости движения воды на участке сети.

v, м/с

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

2

K

1,68

1,41

1,28

1,2

1,15

1,115

1,085

1,06

1.04

1,03

1

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

22

Курсовая работа

После вычисления потерь напора на всех участках сети определяется невязка (Σh) в каждом кольце. Затем для каждого кольца находят поправочный расход ∆q:

     (6.2.2)

28,256

0,79

4,49

ЖС

ПС

ВБ

+

+

+

+

5

2

1

6

3

4

2,88

2,88

4,47

4,48

5,27

5,28

2,51

1,73

13,7

8,6

8,44

3,67

1,26

II

I

Рисунок 6.2.1. Схема двухкольцовой разводящей сети при пропуске по ней (увязанная).

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

23

Курсовая работа

Таблица 6.2.4 Определение потерь напора в линиях кольцевой сети

Уч. сети

l, м

qтр,

л/с

d,

мм

m

v,

м/с

К

А·10-6

S, (л/с)2м

S·qтр

h, м

1

1-2

300

13,713

150

0,05

0,776

1,07

30,65

0,126

1,73

1,85

2-5

300

2,989

100

0,115

0,381

1,2

172,9

0,414

1,237

0,556

5-6

800

5,42

125

0,0754

0,687

1,085

76,36

0,515

2,791

0,687

6-1

300

13,713

125

0,05

1,117

1,03

76,36

0,314

4,3

4,437

Σ

1,05

1,344

2

2-3

800

5,979

100

0,0754

0,761

1,07

172,9

0,827

0,25

-1,393

2-5

300

2,989

100

0,115

0,381

1,2

172,9

0,414

0,01

0,556

3-4

300

0,702

100

0,115

0,089

1,68

172,9

0,036

0,034

-0,022

4-5

300

6,654

100

0,115

0,847

1,68

172,9

0,345

0,079

0,119

Σ

0,691

-1,294

I приближение

1

1-2

300

13,713

150

0,05

0,776

1,07

30,65

0,126

0,172

-1,286

2-5

300

2,989

100

0,115

0,381

1,2

172,9

0,414

-0,049

-0,575

5-6

800

5,42

125

0,0754

0,687

1,085

76,36

0,515

0,151

0,993

6-1

300

13,713

125

0,05

1,117

1,03

76,36

0,314

0,088

0,878

Σ

0,362

0,01

2

2-3

800

5,979

100

0,0754

0,761

1,07

172,9

0,827

0,200

-0,723

2-5

300

2,989

100

0,115

0,381

1,2

172,9

0,414

0,100

0,193

3-4

300

0,702

100

0,115

0,089

1,68

172,9

0,036

-0,056

-0,06

4-5

300

6,654

100

0,115

0,847

1,68

172,9

0,345

0,169

0,550

Σ

0,413

-0,04

Гидравлический расчет тупиков

ВБ-1

60

19,35

200

0,0325

0,0314

1,68

6,959

0,0007

0,014

3-ПС

350

1,73

100

0,115

0,0078

1,68

172,9

0,102

0,176

5-ЖС

300

1,26

100

0,115

0,0078

1,68

172,9

0,09

0,113

-

Сумма потерь напора в I кольце: Σh1 = 0,01 м; II кольце: Σh2= 0,04 м.

Если ∆q получается с плюсом, это значит, что участок в данном кольце, по которому движение воды направлено по часовой стрелке считается перегруженным и от транзитного расхода этого участка необходимо отнять поправочный расход |∆q|.

Если движение воды направлено против часовой стрелки, то данный участок считается недогруженным и к транзитному расходу этого участка необходимо прибавить |∆q|.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

24

Курсовая работа

Если ∆q получается с минусом, это значит, что участок, по которому движение воды направлено по часовой стрелке, считается недогруженным и к нему необходимо прибавить |∆q|, а участок, на котором движение воды идет против часовой стрелки считается перегруженным и от транзитного расхода данного участка необходимо вычесть |∆q|.


Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

25

Курсовая работа

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМА РАБОТЫ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ

Насосную станцию I подъема размещаем в здании водозабора, в ней предусматривается рабочий и резервный насосы, которые подают воду на станцию осветления воды. Для насосной станции первого подъема (НС I) расход воды поступающей на технологические сооружения, слагается из расчетного расхода в сутки максимального потребления, расхода на собственные нужды и дополнительного расхода на пополнение запаса воды для пожарных целей.

Полная расчетная производительность станции может быть определена по формуле:

, м3/сут,    (7.1)

где α - коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды водопровода, принимаем α = 1,09...1,1, принимаем α = 1,1;

 Qмакс сут - максимальный суточный расход, м3/сут, Qмакс сут = 1684,70 м3/сут;

Qдоп - дополнительный расход на пополнение пожарного запаса, м3/сут.

Дополнительный расход воды на пожаротушение определяется по формуле:

,   (7.2)

где n - число пожаров, n = 1;

 - расход на пожаротушение, принимаем qпож=12 л/с;

 - длительность пожара, 3 часа;

Тпож - время восстановления пожарного запаса, 72 часа в сельских населенных пунктах и с./х. предприятиях.

Подача насосной станции (м3/с) равна расчетному расходу водозабора qрасч.водоз:

, м3/с    (7.3)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

26

Курсовая работа

Определяем диаметр труб напорного водовода по формуле Вейрауха:

, м    (7.4)

где n - число ниток трубопровода, n = 2.

Принимаем стандартный dв = 0,20 м.

Мощность насоса определяется по формуле:

кВт   (7.5)

где  γ - объемный вес воды, т/м3;

 QР - расчетный расход воды, л/с;

η - КПД насоса, принимаемый 0,77;

К - коэффициент, учитывающий перегрузку двигателя, К = 1,1;

НН - полная высота водоподъема, определяется:

НH = НГ + Σhб.к-о.с, м      (7.6)

НH = 34,26 + 1,9 = 36,16 м

Для подбора насосов, установленных на насосной станции второго подъема необходимо знать их расчетные параметры:

1. расчетные расходы qн м3/ч;

2. полный напор НП в метрах.

Расчетный расход хозяйственных насосов:

qхн= qч.макс , м3/ч, qхн = 2015,58 м3

где qч макс - максимальное водопотребление за сутки, м3/ч (таблица 4.1.2)

Расчетный расход пожарного насоса, м3/ч:

     (7.7)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

27

Курсовая работа

Полная высота подъема Нп в м или расчетный напор насосов для водоводов с водонапорной башней определяется по формуле:

Нп = Нг.ср + Σh;     (7.8)

Нп = Нг.ср + Σh = (34,33 + 34,18)/2 + 2 = 36,26 м

где Нг.ср - средняя геометрическая высота подъема в м;

Σh  сумма потерь напора на пути движения воды от всасывающих отверстий насосов до бака водонапорной башни в м.

Для хозяйственных насосов, м:

      (7.9)

Для пожарного насоса, м:

      (7.10)

– действительная отметка пьезометрической линии в узле ВБ при расчете сети на пропуск qобщс.мах;  – отметка дна бака водонапорной башни;  – отметка наивысшего уровня воды в башне;  – отметка наивысшего уровня воды в резервуаре чистой воды;  – отметка дна РЧВ, м;  – отметка высшего неприкосновенного противопожарного объема.

Сумма потерь напора:Σh = hк + hв,

где hк – потери напора в м в коммуникациях насосной станции при подаче заданного расхода насосом; hв – то же в водоводе от насосной станции второго подъема до ВБ.

В расчетах потери напора Σh ориентировочно можно принять = 1,5-2 м.

Для хозяйственных насосов полная высота подъма, м:

Нх.п = Нх.г.ср + Σh      (7.11)

Нх.п = Нх.г.ср + Σh = 34,33 + 2 = 36,33 м

Для пожарного насоса, м:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

28

Курсовая работа

Нпп = Нпг.ср + Σh      (7.12)

Нпп = Нпг.ср + Σh = 34,18 + 2 = 36,18 м

Подбираем насосное оборудование по каталогу насосов.

Принятые графики подачи насосных станций показываются на графике водопотребления по часам суток рисунок 5.1.


Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

29

Курсовая работа

8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТЫ И ОБЪЕМА БАКА

ВОДОНАПОРНОЙ БАШНИ

Высоту ствола водонапорной башни необходимо определять дважды: при пропуске по сети максимального хозяйственного расхода и при пожаре.

При расчете сети на пропуск qобщс.мах, действительная отметка пьезометрической линии в узле ВБ, соответствующая минимальной отметке регулирующего уровня в баке равна:

При высоте пожарного слоя воды в башне hп = 1,7 м, высота ствола башни будет:

НхБ=–hп = 164,53–150–1,7 = 14,83 м    (8.1)

Отметка дна бака водонапорной башни равна:

м    (8.2)

Отметка наивысшего уровня воды в башне равна:

м    (8.3)

При расчете сети на пропуск дпож действительная отметка пьезометрической линии в узле ВБ, соответствующая минимальной отметке неприкосновенного пожарного запаса (отметка дна бака) равна:

3'= 168,80 м.

Высота ствола башни по расчетному расходу сети на пожар будет:

НПБ=3' – 1= 168,80 – 150 = 18,80 м.   (8.4)

Отметка наивысшего пожарного уровня в баке башни будет:

2' =3' + hп= 168,80 + 1,7 = 170,5 м.   (8.5)

Отметка наивысшего уровня воды в баке равна:

4' =2' + hр= 170,5 +1,6= 172,1 м.   (8.6)

По справочным данным высота ствола башни, соответствующая выбранному объему бака НВБ = 12, 15,18,21,24 м. Принимаем НВБ =12 м.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

30

Курсовая работа

a)

б)

Рис. 8.1.1. Схема ВБ для расчета высоты ствола.

а) при максимально-хозяйственном водоразборе;

б) при пожаре.

Общую емкость бака ВБ определяют по формуле:

,   (8.7)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

31

Курсовая работа

где   – регулирующий запас воды, который определяется на основании интегральных графиков подачи воды насосами в башню и потребление её населением по формуле:

  (8.8)

где  – расчетный суточный расход населенного пункта в сутки максимального водопотребления, м3/сут; И1, Н1 – максимальные разности ординат интегральных графиков подачи и потребления соответственно по избытку и недостатку в % от расчетного суточного расхода воды: И1 = 5 %, Н1 = 4%;  – неприкосновенный пожарный запас воды, определяется по формуле:

   (8.9)

где t = 10 мин – продолжительность тушения пожара из башни; = 12 л/с (внутренний и внешний) – принятые при расчете сети расчетные расходы воды на тушение соответственно одного наружного и одного внутреннего пожара.

Полученную емкость необходимо округлить до типовых размеров, Dвн=6, Hстр=3,6 м.

Высота регулирующего запаса воды в баке:

                                         (8.10)

Расстояние от дна бака до низшей отметки регулирующего запаса (высота противопожарного запаса):

hп = Нcтр–(0,3+hр)   (8.11)

hп = 3,6 – (0,3+1,6) = 1,7 м

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

32

Курсовая работа

9. ПОСТРОЕНИЕ ЛИНИЙ ПЬЕЗОМЕТРИЧЕСКИХ ВЫСОТ

Разбор воды большинством потребителей происходит на некоторой высоте над поверхностью земли, в связи, с чем в водопроводной сети должно поддерживаться определенное давление. Пьезометрическая высота, обеспечивающая нормальные условия эксплуатации водопровода, носит название свободного напора. Иначе говоря, свободный напор это расстояние от поверхности земли до пьезометрической линии. Минимальный свободный напор для населенных пунктов при максимальном хозяйственно-питьевом водопотреблении принимают: при одноэтажной застройке не менее 10 м над поверхностью земли, при большей этажности на каждый этаж следует добавлять 4 м. В период тушения пожаров свободный напор в сети должен быть не менее 10 м, независимо от этажности зданий. Максимальный напор хозяйственно-питьевого водопровода не должен превышать 60 м, в противном случае необходима установка регуляторов давления или зонирование системы водоснабжения.

Перед построением пьезометрических линий необходимо нанести на чертеж продольный профиль поверхности земли по трассе водопроводной сети. Трассу водопроводной сети намечаем от насосной станции второго подъема по водоводам и далее по полукольцу магистральной сети до диктующей точки (выбираем то полукольцо, где сумма потерь напора больше).

Построение пьезометрических линий начинаем от конца сети (от диктующей точки). Принимаем свободный напор в диктующей точке равный минимальному. Для режима максимального хозяйственно-питьевого водопотребления:

Нсв.мин = 10 + 4·(n – 1),   (9.1)

где n – количество этажей.

Например: этажность зданий равна 5 этажам: Нсв.мин =10 + 4·(5–1 ) = 26м.

Для режима пожаротушения Нсв.мин = 10 м.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

33

Курсовая работа

Добавив к отметке поверхности земли в диктующей точке значения минимальных свободных напоров, получим начальные отметки линий пьезометрических высот. Двигаясь последовательно по участкам сети к водонапорной башне и добавляя к полученным ранее отметкам пьезометрических линий потери напора на каждом из участков (таблица 8.2.4), строим две линии пьезометрических высот. Свободный напор в узлах магистральной сети определяем как разность между отметками пьезометрических линий и поверхности земли. Свободный напор в точке расположения водонапорной башни определяет высоту башни от поверхности земли до дна бака. Аналитически высоту водонапорной башни можно определить из выражения:

НВБ = Нсв.мин + Σh–()   (9.2)

НВБ =   

где Нсв.мин – минимальный свободный напор в диктующей точке для случая максимального хозяйственно-питьевого водопотребления; Σh – сумма потерь напора от диктующей точки до начала кольцевой сети (см. таблицу 8.2.4);  и  – отметки поверхности земли в начале сети и в диктующей точке.

В режиме максимального водопотребления пьезометрическая линия в створе водонапорной башни делает скачок вверх на высоту, равную наибольшей глубине воды в баке ВБ (см. п.7).

При пожаротушении водонапорная башня не работает, поэтому пьезометрическая линия в этом случае разрывов не имеет и является непрерывной. Добавив к отметкам пьезометрических линий в створе водонапорной башни соответствующие потери напора в водоводах, получим отметки пьезометрических линий в створе насосной станции второго подъема. Разница между этими отметками и отметкой дна резервуаров чистой воды определяет расчетный напор насосов насосной станции второго подъема. Для первого расчетного случая:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

34

Курсовая работа

Список литературы

  1.  Журба М.Г., Соколов Л.И., Говорова Ж.М., «Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений»: издание 2-е, переработанное и дополненное. Учебное пособие, том — 1. — М.,: Издатель АСВ, 2003 г.
  2.  Журба М.Г., Соколов Л.И., Говорова Ж.М., «Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений»: издание 2-е, переработанное и дополненное. Учебное пособие, том - 3. - М„: Издатель АСВ, 2004 г.
  3.  СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. - М.: Стройиздат, 2000.-128 с.
  4.  СНиП 2.04.01-85 Внутренний водопровод и канализация зданий./Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.
  5.  СНиП 2.09.02-85
  6.  Шевелев Ф.А. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных водопроводных труб. - М.: Стройиздат, 1973.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

28657. Кризис феодально-крепостнического строя в России и падение крепостнического права в 60-е гг. XIX в. Развитие капитализма в России 13.14 KB
  Посессионная промсть окончательно показала свою экую несостоятельность в силу чего по инициативе самих заводчиков была перестроена на новый лад. Вотчинная промсть основанная на труде крепостных крестьян также приходила в упадок. В то же время активно развивалась капиталистичя промть купеческая и крестьянская. Рост капиталистой промти в стране требовал все больше и больше свободных рабочих рук.
28658. Крестьянская реформа 1892 г. Личное освобождение крестьян. Земельные наделы. Выкупы. Крестьянское самоуправление. Общественный строй России 2-ой половины XIX в. 15.01 KB
  Для разработки проекта реформы в 1857 г. В губерниях обсуждением проекта реформы занимались дворянские комитеты их предложения обрабатывали редакционные комиссии Я. Текущую деятть по подготовке реформы возглавлял зам. Статус крестьянина последовательно менялся в ходе осущния реформы: первоначально помещик сохранял право собстти на земли полученные крестьянами в резте реформы за коте последние меннообязанными и фактически зависели от помещика.
28659. Буржуазные реформы 60-70-х гг. XIX в.: земская, городская, судебная, финансовая и военная 15.05 KB
  Земская реформа. В 1864 г. были изданы Положения о губернских и уездных земских учреждениях. Роль распоряди-х органов вып-ли губернские и уездные земские собрания, члены кот-х избирались по 3м избирательным куриям: к 1й относились уездные помещики, крупные торговцы и промышленники
28661. Революционная ситуация 1879-1881 гг. Крепостническая реакция и контрреформы 80-90-х гг. XIX в. 14.17 KB
  Дознание по таким делам осуществлялось корпусом жандармов. все наиболее важные дела по политим преступлениям стали рассмся Особым присутствием сената с участием сословных представителей. из компетенции суда присяжных были выведены дела о печати в 1874 г. из ведения общих судов дела о противозаконных сообществах и участии в них в 1878 г.
28662. Предмет и метод истории и права России 12.37 KB
  История государства и права России изучает политические и правовые институты существовавшие в процессе исторического развития Российского государства. История государства и права России рассматривает конкретные политические и правовые явления прежде всего фактический материал для установления закономерностей общих поступательных тенденций развития российского государства и права. В этом история государства и права неразрывно связана и с общей историей России и с теорией государства и права. Отличия состоят в том что история изучает более...
28663. Возникновение государственности у восточных славян в VII-IX вв. Причины образования Древнерусского государства. Процесс складывания государственных органов и правовых институтов. Сущность «норманнской теории» происхождения Древнерусского государства 14.58 KB
  Стали образовывать союзы племенных союзов которые по отношению к внеш. племенам выглядели единым целым но в некот. Появляются первые датируемые славянские летописи из котх следовало что поляне платят дань хазарам коте создали Хазарский Каганат а словены зависели от полян. группа лиц – аппарат котые занимались только управлением.
28664. Киевское государство – раннефеодальное государство 13.46 KB
  признаки: 1 юридическая безответственности носителя власти; 2 нет постоянных институтов власти получающих плату за свою деятельность; 3 первоначально не был установлен механизм передачи власти по старшинству т. от отца к старшему сыну; 4 существовала наследственность власти; 5 существовал совет при князе но без юридического статуса; 6 в особых случаях могло собираться вече являвшееся чрезвычайным органом и т. Однако полного единства в ней не было органов власти кроме местного князя или его наместника находившегося в родственной...
28665. Происхождение «Русской Правды». Ее редакция и состав. Содержание Краткой и Пространной Правды 12.92 KB
  Ее редакция и состав.Условно делятся на 3 основные редакции: 1 Краткая редакция – первая по времени создания; 2 Пространная ред.; 3 Сокращенная ред. Краткая редакция состоит из 2 частей в объеме 43 ст.