Міністерство освіти і науки України

Національний аерокосмічний університет ім.. М.Є. Жуковського

«Харківський авіаційний інститут»

Розрахунково-графічна робота

по курсу:

Водопостачання, водовідведення та поліпшення якості води

Виконала:

студентка 139 гр.

Харченко А. В.

Перевірив:

Кирієнко П.Г.

Харків 2010

ЗМІСТ

Вихідні дані

Визначення добових, годинних і розрахункових витрат води

Визначення середньодобових витрат води

Визначення максимальних добових витрат води

Визначення розрахункових погодинних витрат води

Побудова графіка водоспоживання по годинах доби для населеного пункту

Визначення режиму роботи насосних станцій

Визначення об’єму резервуарів чистої води і обсягу баку водонапірної башти

Визначення об’єму резервуарів чистої води

Визначення числа й розмірів резервуарів чистої води

Визначення об’єму бака водонапірної башти

Визначення розмірів бака водонапірної башти

Трасування магістральної водогінної мережі.

Визначення місця розташування водопровідних споруд

Розрахунок водогонів

Гідравлічний розрахунок магістральної водогінної мережі

Підготовка до гідравлічного розрахунку

Гідравлічний розрахунок

Побудова ліній п’єзометричних висот

Додатки

Література

Всі розрахунки, що наведені нижче, проведені для наступних вихідних даних:

ВИХІДНІ ДАНІ:

1. Розрахункове число жителів у населеному пункті, чол. 10700

2. Ступінь санітарно-технічного благоустрою будинків:

внутрішній водопровід і каналізація із централізованим гарячим водопостачанням

3. Поверховість будинків: 4 поверхa

4. Джерело водопостачання: рiчковый водозабiр

5. Суспільно-побутові будинки:

а) готель на 1000 чол.

б) дитячий садок на 500 чол.

в) гуртожиток на 2100 чол.

г) школа на 700 чол.

д) ПТУ на 1000 чол.

е) інститут на 2200 чол.

6. Промислове підприємство:

6.1. Норма споживання води на одиницю виробленої продукції 100 л.

6.2. Кількість виробленої продукції по змінах, в одиницях:

а) 1 зміна 500

б) 2 зміна 500

в) 3 зміна 500

6.3. Кількість робітників та службовців на промисловому підприємстві, чол:

а) 1 зміна 1100, з них у гарячих цехах - 300

б) 2 зміна 1100, з них у гарячих цехах - 300

в) 3 зміна 1000, з них у гарячих цехах - 300

г) Кількість робітників, що користуються душем 36 %

6.4. Припустиме зниження подачі води на промислове підприємство при аварії на одному з водогонів 30 %

7. Географічне розташування населеного пункту: Харківська обл.

ПОТРІБНО:

1. Визначити добові, годинні й розрахункові витрати води.

2. Побудувати графіки водоспоживання по годинниках доби для населеного пункту

3. Визначити режим роботи насосних станцій.

4. Визначити місткість резервуарів чистої води й обсяг бака водопровідної вежі.

5. Намітити в плані водогінну мережу, місце розташування насосних станцій, очисних споруджень і водонапірної башти.

6. Зробити розрахунок водогонів.

7. Зробити гідравлічний розрахунок водогінної мережі.

8. Побудувати лінії п’єзометричних висот, визначити висоту водонапірної башти.

9. Оформити пророблену роботу у вигляді пояснювальної записки.

2. Визначення добових, годинних і розрахункових витрат води

Визначення розрахункових витрат води в розглянутому прикладі проведемо для режиму максимального водоспоживання. Обрані нормативні й отримані розрахункові значення величин будемо вносити у відповідні таблиці.

1.1 Визначення середньодобових витрат води

Середньодобова витрата води на господарсько - питні і комунальні потреби населеного пункту визначимо по формулі (1):

Q_{доб.сер.} = q_н N 10^-3, (1)

де q_н – середньодобове питоме господарсько-питне водоспоживання на одного жителя в л/доб, прийняте по додатку 1; N – число жителів у населеному пункті на розрахунковий період.

Для споруд (див. завдання), обладнаних внутрішнім водопроводом і каналізацією і які мають централізовану систему гарячого водопостачання відповідно до додатка 1 норма споживання води на господарсько - питні й комунальні потреби населеного пункту лежить у межах від 230 до 350 л/доб на одного жителя. Приймаємо для Харківської області 300 л/доб на жителя (на півдні водоспоживання більше, ніж на півночі). Відповідно до примітки 4 додатку 1 до 40% води подається по мережах теплопостачання. Тоді, норма витрат холодної води складе 60% від 300 л/ доб, тобто 180 л/ доб. на людину.

Число жителів за завданням становить 10000 чоловік.

Q ^к.с._{доб.порівн} = q_н N 10-3 = 300 10700 10^-3=1926м³/ діб.

Середньодобова витрата води на суспільні будинки також визначають по формулі (1), де q_н - норма витрати холодної води в л/ доб на одного відвідувача (проживаючого, учня), прийнята по додатку 2; N – розрахункове за добу число відвідувачів (проживаючих, учнів).

У навчальній роботі обмежимося трьома суспільними будинками (див. завдання), хоча в реальних умовах їхня кількість досягає десятків і сотень одиниць.

Середньодобова витрата води на готель:

Q ^школа._{доб.порівн} = q_н N 10^-3=10 700 10^-3= 7 м³/ доб.

Середньодобова витрата води на готель:

Q ^гот._{доб.порівн} = q_н N 10^-3= 90 1000 10^-3= 90 м³/ доб.

Середньодобова витрата води на дитячий садок:

Q ^{дит.сад.}_{доб.порівн} = q_н N 10^-3= 70 500 10^-3= 35 м³/ доб.

Середньодобова витрата води на гуртожиток:

Q ^гур._{доб.порівн} = q_н N 10^-3= 70 2100 10^-3= 147 м³/ доб.

Середньодобова витрата води на ПТУ:

Q^{технік.} _{доб.порівн}= q_н N 10^-3=10×1000×10^-3=10 м³/ доб.

Середньодобова витрата води на інститут:

Q^ін-т _{доб.порівн}= q_н N 10^-3=10×2200×10^-3=22 м³/ доб.

Середньодобова витрата води житлового сектора знайдемо, як різницю між витратою на господарсько - питні потреби населеного пункту й витратою на суспільні будинки.

Q ^жит.с._{доб.порівн} = Q ^к.с._{доб.порівн} - Q ^{сус.буд.}_{доб.порівн}= 1926 – (7+35+ 147+90+10+22) =1615 м³/ доб

Середньодобова витрата води на господарсько-питні потреби промислового підприємства по видах цехів знаходимо, як суму витрат води, споживаних у кожну зміну й обумовлених по формулі(1),:

Q _див = q_н N_см. 10^-3 ,

де q_н - норми витрати холодної води в л/ доб. на одного працюючого по видах цехів, прийнята відповідно до додатка 3; N_см. - число людей, що працюють на підприємстві в кожну зміну по видах цехів (див. завдання).

Гарячі цехи:

1 зміна Q ^х.п._{1 див.}= 21 300 10^-3= 6,3 м³/ доб;

2 зміна Q ^х.п._{2 див.}= 21 300 10^-3= 6,3 м³/ доб;

3 зміна Q ^х.п._{3 див.}= 21 300 10^-3= 6,3 м³/ доб.

Q ^гор.ц._доб.ср = Q ^х.п._див. = 6,3 + 6,3 + 6,3 = 18,9 м³/ діб.

Інші цехи:

1 зміна Q ^х.п._{1 див.}= 14 800 10^-3= 11,2 м³/ доб;

2 зміна Q ^х.п._{2 див.}= 14 800 10^-3= 11,2 м³/ доб;

3 зміна Q ^х.п._{3 див.}= 14 700 10^-3= 9,8 м³/ доб.

Q ^ост..ц._добср = Q ^х.п._див. = 11,2+11,2 + 9,8 =32,2 м³/ доб.

Середньодобова витрата води на виробничі (технологічні) потреби промислового підприємства також визначаємо, як суму витрат води, споживаних у кожну зміну й обумовлених по формулі (1), де q_н - норма витрати води в л на одиницю продукції що випускається (див. завдання); N_см. - кількість продукції, що випускається підприємством, по змінах (див. завдання);

1 зміна Q ^техн._{1 див.}= 100 500 10^-3= 50 м³/ діб;

2 зміна Q ^техн._{2 див.}= 100 500 10^-3= 50 м³/ діб;

3 зміна Q ^техн._{3 див.}= 100 500 10^-3= 50 м³/ діб.

Q ^техн._{доб.порівн} = Q ^техн._див. = 50 + 50 + 50 = 150 м³/ діб.

Середньодобова витрата води на користування душем знаходять виходячи з кількості робітників, що користуються душем у максимальну зміну й групи виробничого процесу. Розрахункове число людей на одну душову сітку визначають виходячи із санітарних характеристик виробничого процесу (додаток 4). У нашому випадку в максимальну зміну працює 1000 чоловік, з них 30% користується душем. Відповідно до додатку 4 приймемо на одну душову сітку 7 чоловік. Тоді потрібна кількість душових сіток по формулі (2) буде дорівнювати:

n_душ = N_макс / N_{н ,}= 396 / 7 = 57, (2)

де N_макс – кількість робітників, що користуються душем у максимальну зміну;

N_н – розрахункове число людей на одну душову сітку.

Середньодобова витрата води на душ визначимо з вираження (3)

Q ^душ. _{доб порівн} = 0,75q_н n_душ n_зм 10^-3, (3)

де q_н – норма витрати води на одну душову сітку, рівна 230 л/год по холодній воді; n_см – кількість змін роботи в добу; 0,75 – коефіцієнт, що враховує час користування душем (45 хвилин після закінчення зміни).

Q ^душ. _доб^._порівн = 0,75q_н n_душ n_зм 10^-3= 0,75 230 57 3 10^-3= 29,4 м³/ доб,

1.2 Визначення максимальних і мінімальних добових витрат води

Розрахункові витрати води на добу найбільшого водоспоживання на господарсько-питні й комунальні потреби слід визначати по формулі (4):

Q_{доб.макс} = K_{доб.макс} Q_доб.ср, (4)

де К_доб - коефіцієнт добової нерівномірності водоспоживання, що враховує уклад життя населення, режим роботи підприємств, ступінь благоустрою будинків, зміни водоспоживання по сезонах року й дням тижня. Згідно СНІП 2.04. 01-85 K_{доб.макс} = 1,1...1,3

Приймаємо K_{доб.макс} = 1,1 так як заданий ступінь благоустрою споруд є найвищим, а чим вище ступінь благоустрою, тим рівномірніше споживання води протягом доби.

Для всіх інших категорій водоспоживачів максимальне й мінімальне добове споживання води можна прийняти рівним середньому.

Результати розрахунку зводимо в таблицю 1.

1.3 Визначення розрахункових годинних витрат

Розподіл витрат води по годинах доби в населеному пункті, на промисловому підприємстві, а також у суспільних спорудах приймаємо на підставі розрахункових графіків водоспоживання. При цьому постараємося уникнути збігу за часом максимальних відборів води з мережі на різні потреби. Наприклад, обсяг води, необхідний для користування душем на промисловому підприємстві будемо запасати в спеціальних баках, що акумулюють. Розрахункові графіки водоспоживання приймемо на підставі досвіду експлуатації аналогічних об'єктів (населених пунктів, промислових підприємств, суспільних споруд). Так, наприклад, розрахункові графіки годинного водоспоживання на господарсько-питні потреби населення (жилий сектор) виберемо по величині максимального коефіцієнта годинної нерівномірності водоспоживання:

Таблиця 1. Визначення розрахункових добових витрат води

К _{год..макс} = _{макс. макс}., (5)

де _макс - коефіцієнт, що враховує ступінь благоустрою споруд, режим роботи підприємств і інші місцеві умови. Згідно [1] (Додаток 5) _макс = 1,2…1,4. Для заданого ступеню благоустрою споруд (централізоване гаряче водопостачання приймемо _макс = 1,2. _макс - коефіцієнт, що враховує кількість жителів у населеному пункті, прийнятий по додатку 5. У нашому випадку, для населеного пункту із числом жителів 10 тисяч чоловік коефіцієнт _макс = 1,3.