3
Министерство образования и науки Украины
Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет
Кафедра экологии
Расчетно-графическая работа
по дисциплине "Водоснабжение, водообеспечение и улучшение качества воды"
Выполнила:
ст. гр. ДЭК - 41
Мыхайлык В. Н.
Проверил: проф. Душкин С. С.
Харьков - 2010
Содержание
- Исходные данные
- 1. Определение расчётного 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
- 1.4 Расход воды на пожаротушение
- 2. Трассировка магистральных водопроводных сетей и составление их расчётных схем
Исходные данные1. Генплан города с горизонталями в масштабе 1: 10000.2. Плотность населения - 360 чел/га.3. Норма водопотребления - 250 л/сут.4. Этажность застройки - 5 эт.5. Наименование предприятия - Завод безалкогольных напитков.6. Производительность предприятия - 125 мі/сут.7. Количество рабочих - 1850 чел.8. Количество рабочих в смену - 690 чел.
1. Определение расчётного расхода воды отдельными категориями потребителей1.1 Определение расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населения городаПри 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.
N = 205,1 * 360 = 73836 чел.
Определяем площадь территории города, занятую под зелёные насаждения, площадь улиц, площадей, площадь территорий промпредприятия.
Таблица 1.2 - Площадь зелёных насаждений.
У47,61
Площадь улиц - 34,01 га. Площадь промпредприятия - 4,7 га.
Максимальный суточный расход воды населением города определяем поформуле:
(1.2)
где N - количество населения в городе; - норма максимального суточного водопотребления.
Средний часовой расход определяем по формуле:
(1.3)
Максимальный часовой расход определяем по формуле:
(1.4)
где Кч - коэффициент часовой неравномерности:
(1.5)
где
- зависит от количества жителей.
Максимальный секундный расход воды:
1.2 Расходы воды на коммунальные нужды города1.2.1 Расходы воды на поливку улиц и площадейМаксимальный суточный расход: (1.6) где F - площадь улиц и площадей, ;q - норма расхода воды на поливку, принимаемая в зависимости от типа покрытия от поливки и др. условий. Для механизированной поливки усо-вершенствованных покрытий улиц и площадей q=0,3-0,4 л/;n - число поливок, принимается 1-2 в зависимости от режима поливки;0,1 - поливается 10 % от всей площади.Средний часовой расход:(1.7) Максимальный часовой расход: (1.8)где Кч - коэффициент часовой неравномерности расходования воды на поливку, для средних городов Кч=0,4.Максимальный секундный расход воды: (1.9)
1.2.2 Расход воды на поливку зелёных насажденийМаксимальный суточный расход: (1.10)где Fз - площадь зелёных насаждений, ;qз - норма расхода воды на поливку, принимаемая 3,0-4,0 л/;n - число поливок, в сутки принимается 1-2.0,15 - 15% от всей площади, поливается. (1.11) Средний часовой расход: (1.12)Максимальный часовой расход: (1.13)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
1.3 Расход воды для промышленных предприятийРасход 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 предприятияНа пивоварном заводе работает 1850 человек, в том числе в максимальную смену 430 человек.Завод работает в три смены со следующим распределением работающих по сменам:1 смена максимальная - 690 чел - 37% от всего количества работающих, тогда на 2 и 3 смену приходится по 26,5 % от всего количества работающих, т.е. по 360 человек.В холодных цехах работает 80% от общего количества работающих, а в горячих цехах 20% что составляет:хол. цеха 80% - 1480 человек,гор. цеха 20% - 370 человек.В максимальную смену, с количеством работающих 690 чел.:хол. цеха 80% - 552 человек,гор. цеха 20% - 138 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 предприятииКоличество работающих, пользующихся душами, устанавливается для каждого предприятия с соблюдением санитарных норм проектирования промышленных предприятий.На тракторном заводе количество работающих, пользующихся душами, составляет 30% от общего числа работающих, т.е.555 человек, с распределением по цехам:в холодных цехах 10% - 185 человек,в горячих цехах 20% - 370 человек.В максимальную смену, с количеством работающих 690 чел.:в холодных цехах 10% - 69 человек,в горячих цехах 20% - 138 человек.По нормам пользование душем принимается в течение 45 мин. После окончания каждой смены, а поэтому максимальный часовой расход воды на души составляет: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 промпредприятияРасход 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, .При отсутствии данных о расходах воды на производственные нужды по отдельным сменам потребление воды принимается равным в течение всего времени работы предприятия.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.
1.4 Расход воды на пожаротушениеРасчётный 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 = 3ч., полный расход воды на тушение пожара может быть определён по формуле: Полный расход воды на тушение пожара за 3 часа:Расход воды на пожаротушение за 1 час:Секундный расход воды на пожаротушение:Таблица 1.5 - Сводная таблица расходов воды.
2. Трассировка магистральных водопроводных сетей и составление их расчётных схемМагистральная водопроводная сеть проектируется в виде системы 4 замкнутых колец, охватывающих целые группы кварталов. Кольца расчётной сети должны быть по возможности вытянутыми вдоль преобладающего направления течения воды. Длина расчетных участков колец магистральной сети находится в пределах 400-1000 м. Узловые точки сети нумеруются, проставляются длины каждого участка между узловыми точками, а также намечается 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;©l - суммарная длина участков магистральной сети, м.Для каждого участка магистральной сети определяем путевые расходы по формуле:где qуд - удельный расход, л/см, l - расчётная длина участка сети, м.= 0,049*470 = 23,03л/с = 0,049*950 = 46,55л/с = 0,049*1050 = 51,45л/с = 0,049*140 = 6,86л/с = 0,049*150 = 7,35л/с = 0,049*320 = 15,68л/с = 0,049*1150 = 56,35л/с = 0,049*920 = 45,08л/с =0,049*1070 = 52,43л/с = 0,049*940 = 46,06л/с = 0,049*950 = 46,55л/с = 0,049*180 = 8,82л/с= 0,049* 850 = 41,65л/с =0,049*430 = 21,07л/с =0,049*170 = 8,33л/с= 0,049*180 = 8,82л/с= 0,049*1100 = 53,9л/сУQп = 540,7 л/с, что равно Q - qсосрВычисленные 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.=0,5 (23,03+46,06+53,9) = 61,49 л/с=0,5 (46,55+23,03) = 34,79л/с=0,5 (46,55+51,45+21,07) = 59,54л/с=0,5 (51,45+6,86) = 29,16л/с=0,5 (6,86+7,35) = 7,11 л/с=0,5 (7,35+15,68) = 11,52л/с=0,5 (56,35+41,65+15,68) = 56,84 л/с=0,5 (56,35+45,08) = 50,72 л/с=0,5 (45,08+52,43+46,55) = 72,03 л/с=0,5 (52,43+46,06) = 49,25л/с=0,5 (21,07+8,82) = 14,95л/с=0,5 (8,33+8,82) = 8,58л/с=0,5 (53,9+8,33+8,82+41,65) = 56,35 л/сУQузл = 512,33л/сПравильность вычисления узловых расходов проверяем по формуле:УQузл = УQп = Q - qсоср512,33=512,33=512,33Вычисленные путевые и узловые расходы выписываем на расчётную схему. На расчётной схеме указываем стрелками направления движения воды, с целью подачи ёё по кратчайшему расстоянию к наиболее отдалённым точкам сети, а затем предварительно намечаем количество воды, которое должен пропустить каждый расчётный участок магистральной сети. При этом подсчёт начинаем от конца сети к началу ёё, соблюдая в каждом узле баланс расхода воды, поступающих к узлу и отходящих от него, т.е. ©Q=0.
