Водоснабжение и водоотведение МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет Кафедра экологии Расчетно-графическая работа по дисциплине: «Водоснабжение и водоотведение» Выполнила: ст.гр. Дэк-42 Соколова А.В. Проверил: Душкин С.С. Харьков 2009 СОДЕРЖАНИЕ Исходные данные 1.Определение расчетного расхода воды отдельными категориями потребителей 1.1 Определение расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населения города 1.2 Расходы воды на коммунальные нужды города 1.2.1 Расходы воды на поливку улиц и площадей 1.2.2 Расход воды на поливку зелёных насаждений 1.3 Расход воды для промышленных предприятий 1.3.1 Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды предприятия 1.3.2 Расход воды на души на предприятии 1.3.3 Расход воды на производственные нужды промпредприятия 1.3 Расход воды на пожаротушение 2. Трассировка магистральных водопроводных сетей и составление их расчетных схем ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 1. Генплан города с горизонталями в масштабе 1:10000 2. Плотность населения - 285чел/га 3. Норма водопотребления - 316 л/сут 4. Этажность застройки - 6 эт. 5. Наименования предприятия – Крахмалопаточный завод 6. Производительность предприятия 65 т/сут 7. Количество рабочих – 1150 чел 8. Количество рабочих в смену – 445 чел 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЁТНОГО РАСХОДА ВОДЫ ОТДЕЛЬНЫМИ КАТЕГОРИЯМИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ 1.1 Определение расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населения города При определении расходов воды, на хозяйственно-питьевые нужды населения города необходимо определить его количество по отношению: N = F × P , (1.1) где N - численность населения, чел; F- площадь части города, га; Р- плотность населения, чел/га. Площадь той или иной части города определяем после тщательного изучения характера планировки города: результаты подсчётов территории жилых кварталов, которые предварительно нумеруются, сводим в табл. 1.1. Таблица 1.1 - Площадь территории кварталов города. № кварта- лов Площадь, га № кварта- лов Площадь, га № кварта- лов Площадь, га № кварта- лов Площадь, га 1 4,86 11 3,84 21 4,56 31 4,76 2 4,59 12 4,42 22 3,96 32 5,10 3 4,62 13 5,13 23 4,14 33 5,03 4 5,46 14 6,5 24 6,8 34 3,40 5 4,72 15 5,52 25 7,38 35 3,74 6 4,86 16 5,06 26 5,6 36 5,95 7 4,86 17 7,36 27 7,50 37 3,91 8 3,30 18 5,75 28 3,57 38 4,93 9 3,84 19 6,3 29 3,68 182,6 га 10 3,2 20 6,3 30 5,78 N = 182,6 × 285 = 52042 чел. Определяем площадь территории города, занятую под зелёные насаждения, площадь улиц, площадей, площадь территорий промпредприятия. Таблица 1.2 - Площадь зелёных насаждений. № кварталов Площадь, га № кварталов Площадь, га 1-1 6,00 6-1 6,00 2-1 4,68 7-1 4,60 3-1 7,4 8-1 2,25 4-1 7,83 43,36 5-1 4,60 Площадь улиц и площадей — 16,4 га. Площадь промпредприятия — 12,92 га. Максимальный суточный расход воды населением города определяем по формуле: где N - количество населения в городе; - норма максимального суточного водопотребления. Средний часовой расход определяем по формуле: Максимальный часовой расход определяем по формуле: где Кч - коэффициент часовой неравномерности: , где =1,2-1,4; - зависит от количества жителей. = 1,3 ×1,118 =1,45. Максимальный секундный расход воды: 1.2 Расходы воды на коммунальные нужды города 1.2.1. Расходы воды на поливку улиц и площадей Максимальный суточный расход: где F - площадь улиц и площадей, м2; q - норма расхода воды на поливку, принимаемая в зависимости от типа покрытия от поливки и др. условий. Для механизированной поливки усовершенствованных покрытий улиц и площадей q=0,3-0,4 л/м2; n - число поливок, принимается 1-2 в зависимости от режима поливки; 0,1 - поливается 10 % от всей площади. Средний часовой расход: Максимальный часовой расход: где Кч - коэффициент часовой неравномерности расходования воды на поливку, для средних городов Кч=0,4. Максимальный секундный расход воды: 1.2.2 Расход воды на поливку зелёных насаждений Максимальный суточный расход: где Fз - площадь зелёных насаждений, м2; qр - норма расхода воды на поливку, принимаемая 3,0-4,0 л/м2; n - число поливок, в сутки принимается 1-2. 0,15 - 15% от всей площади, поливается. Средний часовой расход: Максимальный часовой расход: Максимальный секундный расход воды: Расчётные расходы воды на хозяйственно-питьевые и коммунальные нужды населенных мест сводим в табл. 1.3. Таблица 1.3 - Расходы воды на хозяйственно-питьевые и коммунальные нужды города. № Характер расхода воды 1 Хозяйственно-питьевые нужды населения 16445,27 685,22 994,36 276,2 2 Неучтённые расходы 1644,53 68,52 99,44 27,62 3 Поливка улиц и площадей 10,96 0,46 0,18 0,05 4 Поливка зелёных насаждений 520,32 21,68 8,68 2,41 ИТОГО 18621,08 775,88 1102,66 306,28 1.3 Расход воды для промышленных предприятий Расход воды для промышленных предприятий слагается из расхода воды на хозяйственно-питьевые и коммунальные нужды, расхода воды на души и расхода воды на производственные нужды. 1.3.1 Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды предприятия На крахмалопаточном заводе работает 1150 человек, в том числе в максимальную смену 445 человек. Завод работает в три смены со следующим распределением работающих по сменам: 1 смена максимальная – 445 чел – 39% от всего количества работающих, тогда на 2 и 3 смену приходится по 61% от всего количества работающих, т.е. по 352 человек. В холодных цехах работает 80% от общего количества работающих, а в горячих цехах 20% что составляет: хол. цеха 80% - 920 человек, гор. цеха 20% - 230 человек. В максимальную смену, с количеством работающих 445 чел.: хол. цеха 80% - 356 человек, гор. цеха 20% - 89 человек. Средний часовой расход: , где 0,045 и 0,025 - соответственно нормы водопотребления на 1 рабочего в горячих и холодных цехах; Nг и Nх - соответственно количество работающих на предприятии в горячих и холодных цехах. Расчётные максимальный часовой и секундный расходы в разрезе суток должны приниматься по смене, в которой работает наибольшее количество рабочих, т. е. в 1 смену. Максимальный часовой расход: , где nг и nх - соответственно количество работающих на предприятии в горячих и холодных цехах. Kг и Kx - коэффициенты часовой неравномерности соответственно в горячих и холодных цехах Kг=2,5, Kx=3; tcм - продолжительность рабочей смены в часах, 8 часов. Максимальный секундный расход воды: 1.3.2 Расход воды на души на предприятии Количество работающих, пользующихся душами, устанавливается для каждого предприятия с соблюдением санитарных норм проектирования промышленных предприятий. На электросталеплавильном заводе количество работающих, пользующихся душами, составляет 30% от общего числа работающих, т.е. 345 человек, с распределением по цехам: в холодных цехах 10% - 115 человек, в горячих цехах 20% - 230 человек. В максимальную смену, с количеством работающих 455 чел.: в холодных цехах 10% - 46 человек, в горячих цехах 20% - 91 человек. По нормам пользование душем принимается в течение 45 мин. После окончания каждой смены, а поэтому максимальный часовой расход воды на души составляет: , где , 0,06 и 0,04 - соответственно нормы расхода на один душ в горячих и холодных цехах. Максимальный секундный расход воды: 1.3.3. Расход воды на производственные нужды промпредприятия Расход воды на производственные нужды промпредприятий должен приниматься по данным технологов предприятий. Максимальный суточный расход воды предприятий на производственные нужды: , где П - суточная продукция предприятия; qуд - средний удельный расход на производство единицы продукции, м3. Максимальный часовой расход при этом равен: где t - продолжительность работы предприятия в течении суток, ч. Максимальный секундный расход воды на производственные нужды: Таблица 1.4 - Расход воды для промышленных предприятий № Характер расхода воды 1 Хозяйственно-питьевые нужды промпредприятия - 1,39 9,92 2,76 2 Расход воды на души - - 9,74 2,71 3 Расход воды на производственные нужды 3900 - 162,5 45,14 ИТОГО 3900 1,39 182,16 50,61 1.4 Расход воды на пожаротушение Расчётный расход на наружное пожаротушение зависит от размеров населённого пункта, этажности здания и степени их огнестойкости, размеров производственных зданий, категорий производств и др. факторов. Максимальный секундный расход воды на тушение пожаров определяется по формуле: , где qпож - расчётный расход воды на пожаротушение 1 наружного пожара, л/с; q’пож - расчётный расход воды на внутреннее пожаротушение, л/с; n - число пожаров. Исходя из расчётной продолжительности пожара tn=3 ч., полный расход воды на тушение пожара может быть определён по формуле: , Расход воды на пожаротушение за 1 час: Секундный расход воды на пожаротушение: Таблица 1.5 - Сводная таблица расходов воды. № Характер расхода воды 1 Хозяйственно- питьевые нужды населения 16445,27 685,22 994,39 276,2 2 Коммунальные нужды города 531,28 22,14 8,86 2,46 3 Неучтённые расходы 1644,53 68,52 99,44 27,62 4 Расходы воды для промпредприятия - - 182,18 50,61 5 Расход воды на пожаротушение - - 288, 80 ИТОГО 186,21 775,88 1572,87 436,89 2. ТРАССИРОВКА МАГИСТРАЛЬНЫХ ВОДОПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ И СОСТАВЛЕНИЕ ИХ РАСЧЁТНЫХ СХЕМ Магистральная водопроводная сеть проектируется в виде системы 4 замкнутых колец, охватывающих целые группы кварталов (рис. 2.1). Кольца расчётной сети должны быть по возможности вытянутыми вдоль преобладаю- щего направления течения воды. Длина расчетных участков колец магистраль- ной сети находится в пределах 400-1000 м. Узловые точки сети нумеруются, проставляются длины каждого участка между узловыми точками, а также на- мечается место сосредоточенного расхода воды - промпредприятия. Определяем удельный расход воды по формуле: где Q - общий секундный расход, л/с; qсоср - расход воды на промпредприятии, л/с; - суммарная длина участков магистральной сети, м. Для каждого участка магистральной сети определяем путевые расходы по формуле: , где qуд - удельный расход, л/с.м; l - расчётная длина участка сети, м. Вычисленные путевые расходы воды отдельных участков заменяем узловыми расходами по формуле: , т.е. узловой сосредоточенный расход в каждом узле сети равняется полусумме путевых расходов всех участков сети, примыкающих к данному узлу. л / с