Водоснабжение и водоотведение на ГСХ-3

                                   Задание

       на выполнение курсовой работы по водоснабжению и водоотведению
            студенту факультета ГСХ курс 3, группа 9, Иванов И.И.
      выдано: 10.09.01;    срок сдачи:21.12.01
      Исходные данные для проектирования:
    - генеральный план юрода с промышленным предприятием в масштабе  1:5000
или 1:10000; на плане нанесены горизонтали. тающие полную  картину  рельефа
местности, а так же нанесены поверхностные источники водоснабжения.
    Расчетные данные:
    - расчетная плотность населения, 196 чел/га,
    - норма хозяйственно-питьевого водопотребления на 1 жителя, 310 л/сут,
    - этажность застройки, 6 этажей  ,
    -  10%  территории  города,  поливается   автомашинами/вручную   (полив
осуществляется в течение 2 часов в сутки, в период с 22(22) до 24(24)
     - город расположен в Северной части,
    - глубина промерзания грунта, 1,95м
     - отметка залегания грунтовых вод ---,
    -отметки горизонта воды в водоеме:
           максимального  144
           минимального  140
                     Данные о промышленном предприятии:
    .- технологический расход,  75 л/с,
    - часы работы предприятия 8-16; 16-24,
    - количество работников, 710 чел., из них  12% в горячих цехах:
     - пользуются душем в цехах:
     - горячих 90%, холодных 20%,
     - экономический фактор 0,75 .
Курсовая работа состоит из пояснительной записки с расчетами и графической
части (лист формата А2).

                        Раздел «Водоснабжение города»
    Данный раздел должен включать следующие подразделы:
    1.  Расчет  водопотребления  города  и  составление   сводной   таблицы
водопотребления.
    2. Построение графиков водопотребления города и работы насосной станции
второго подъема (Н.С.- II).
    3. Определение емкости и размеров бака водонапорной башни.
    4. Подготовка сети к гидравлическому расчету.
    5. Гидравлический расчет (увязка) водопроводной сети города.
    6.  Определение  диаметров   водоводов,   напора   насосов   и   высоты
водонапорной башни.
    Каждый подраздел в обязательном порядке  должен  содержать  необходимые
таблицы, графики и рисунки (см. ниже).

       1. Расчет водопотребления города и составление сводной таблицы
                               водопотребления

      Цель расчета сводится к определению расходов воды:
на хозяйственно-питьевые нужды населения (а), на поливку территорий (б),  на
нужды местной промышленности (в) и промышленных предприятий (г).

    а). Определение расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населения
    Численность населения города рассчитывается но формуле:
                              N = S х ( (чел.),
                           N=250x196=49000 (чел.),

где  ( - плотность населения, чел. /га (принимается по заданию);
    S - площадь города, га (принимается по расчету).
    Cреднесуточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды  определяется
по формуле:
                        Qср.сут.=q x N/l000(м3/cyт),

                   Qср.сут.=310x49000/1000=15190(м3/cyт),
где q  -  удельное  водопотребление,  л/сут.  на  1  чел.  (принимается  по
    заданию);
    N - численность населения города, чел.
    Максимальный суточный расход воды определяется по формуле:
                Qcyт. мак. = Kcyт. мак. х Qcp.cyт. (м3/сут),
                    Qcyт. мак. =1,1x15190=16709(м3/сут),
где Ксут.мак. - коэффициент суточной неравномерности  (см.  СниП,  стр.  2);
    коэффициент учитывает уклад жизни населения, режим  работы  промышленных
    предприятий, степень благоустройства зданий и т.д. (согласно  СниП  Ксут
    мак рекомендуется принимать равным 1,1-1,3).
    Максимальный часовой расход воды определяется по формуле:
                      Qч.мак. = Kч.мак. x Qсут.мак./24,
                      Qч.мак. =1,38x16709/24=960,7675,
где  Кч.мак.  —  коэффициент   часовой   неравномерности;   согласно   СниП

                          Кч.мак. = (мак. х (мак. ;
                           Кч.мак. =1,2x1,15=1,38;
где  (мак. - коэффициент, учитывающий те  же  обстоятельства,  что  и  Ксут.
    мак.; согласно СниП (мак рекомендуется принимать равным 1,2-1,4;
    (мак - коэффициент, который учитывает количество жителей  в  населенном
    пункте (принимается по СниП, табл. 2, стр. 3) или по табл. 1  настоящих
    методических указаний.

                                                                   Таблица 1

                          Значения (мак. в зависимости от количества жителей
|          |Количество жителей в городе, тыс. чел.:                    |
|          |6          |10         |20        |50          |100        |
|( мак.    |1,4        |1,3        |1,2       |1,15        |1,1        |


                                                                  Таблица  2

| |Величины расходов по часам суток при разных коэффициентах часовой          |
| |неравномерности Kч.мак.  %                                                 |
| |Часы суток                     |К ч.мак.,%                                 |
| |                               |1,38                                       |
| |0-1                            |3.2                                        |
| |1-2                            |3,25                                       |
| |2-3                            |2,9                                        |
| |3-4                            |2,9                                        |
| |4-5                            |3,35                                       |
| |5-6                            |3.75                                       |
| |6-7                            |4,15                                       |
| |7-8                            |4,65                                       |
| |8-9                            |5,05                                       |
| |9-10                           |5,4                                        |
| |10-11                          |4,85                                       |
| |11-12                          |4,6                                        |
| |12-13                          |4,5                                        |
| |13-14                          |4,3                                        |
| |14-15                          |4.4                                        |
| |15-16                          |4,55                                       |
| |16-17                          |4,5                                        |
| |17-18                          |4.25                                       |
| |18-19                          |4,45                                       |
| |19-20                          |4.4                                        |
| |20-21                          |4,4                                        |
| |21-22                          |4,5                                        |
| |22-23                          |4,2                                        |
| |23-24                          |3,5                                        |


б). Определение расхода воды на поливку территорий
    Цель расчета - определение часового поливочного расхода воды в  городе.
Поливка осуществляется дворниками (вручную) и (или) поливочными машинами.
    Площадь территории поливки в городе П  (%)  указывается  в  задании,  а
площадь территории S (га) поливаемой машинами (дворниками)  определяется  по
формуле:

                           Sмаш. = Sдв.= SхП/100,

                            Sмаш. =250x10/100=25,
    Нормы расхода воды на поливку машинами и дворниками составляют:
    qп.маш. = 1,2-1,5 л/м2   и  qп.дв.= 0,4-0,5 л/м2     (СНиП табл. 3,стр.
3).
    Количество воды, идущее на поливку машинами и дворниками определяется
по следующим формулам:
                         Wмаш = Sмаш x qп.маш. (м3)
                             Wмаш =25x1,2=30(м3)
                          Wдв.= S дв. x q п.дв (м3)
                            Wдв.= 25x0,4=10 (м3)
    Продолжительность поливки tмаш. и tдв. , указывается в задании.
    Часовой поливочный расход определяется но формулам:
                      q ч.маш. = W маш. / t маш. (м3/ч)
                       q ч.дв. = W дв. / t дв. (м3/ч)
                           q ч.маш.=30/2=15 (м3/ч)
                           q ч.дв. = 10/2=5 (м3/ч)

    в). Определение  расхода  воды  на  нужды  местной
промышленности
    Цель расчета - определение часового расхода воды, потребляемой  местной
промышленностью города (магазины, рынки, предприятия общественного  питания,
прачечные, парикмахерские и т.д.). Местная промышленность потребляет  от  10
до 15% Qcут.мак. с учетом расхода на полив
           Q м.пром. =(Q сут.мак. + W маш. + W дв. )x(0,1…0,015),
                    Q м.пром. = (16709+30+10)x0,1=1673,9
    Предприятия местной промышленности работают в среднем 16 часов в сутки,
т.е. часовой расход определится по формуле:
                     q ч.м.пром. = Q м.пром. /16 (м3/ч)
                    q ч.м.пром. = 1673,9/16=104,62 (м3/ч)

    г).  Определение  расхода  воды  на   промышленных
предприятиях
    Цель расчета - определение часового технологического  расхода  qч.техн.
,а также расходов воды в холодных и горячих цехах (на  хозяйственно-питьевые
нужды и прием душа в конце смены).


                  Определение технологического расхода воды


    Данные о величине секундного  расхода  воды  на  технологические  нужды
предприятия qc.техн. , (л/с) и регламенте работы предприятия (I, II или  III
смены) приводятся в задании.
    Часовой  технологический  расход  определяется  по
формуле:
                     q ч.техн. = 3,6 x q с.тeхн. (м3/ч).
                     q ч.техн. = 3,6 x 75 = 270 (м3/ч).
    Суточный технологический расход Qcyт.техн. определяется по формуле:
                    Q сут.техн. = q ч.техн. x t (м3/сут),
                   Q сут.техн. = 270 x 16 = 4320 (м3/сут),
где t — количество часов работы предприятия в сутки.


                  Определение расходов воды в холодном цехе

    Количество работников цеха Nx определяется по заданию.
    Норма водопотребления составляет qx = 25 л/чел. (0,025м3/ чел.).
    Тогда в смену на хозяйственно-питьевые нужды потребляется
                         qx.х-п = Nx x qx (м3/смен).
                     qx.х-п =625x0,025=15,625(м3/смен).
За n смен ( т.е. в сутки) будет потребляться
                     Qcyт.х.х-п. = qх.х-п. х n (м3/сут),
                    Qcyт.х.х-п. =15,625x2=31,24 (м3/сут),
а ежечасно
                     qч.х.х-п. = Qсут.х.х-п. / t (м3/ч).
                      qч.х.х-п. = 31,25/16=1,95 (м3/ч).
      Количество работников цеха, пользующихся душем, Nx.д. определяется  по
заданию.
      Нормативное количество работников, пользующихся одной душевой сеткой в
цехе составляет  15  чел.  Отсюда  количество  потребных  душевых  сеток  nс
составит
                            nc=Nx.д. / 15 (шт.).
                          nc= 125/15=8,3 ? 8 (шт.).
    При норме расхода воды на одну душевую  сетку  0,5  м3  душевой  расход
составит
                        qx.д. = nc х 0,5 (м3/ смен).
                       qx.д. = 8 x 0,5 = 4 (м3/ смен).
За n смен (т.е. в сутки) будет потребляться
                       Qсут.х.д. = qх.д. х n (м3/сут).
                       Qсут.х.д. = 4 x 2 = 8 (м3/сут).

                  Определение расходов воды к горячем цехе

    Количество работников цеха Nг. , определяется по заданию.
    Норма водопотребления составляет qг. = 45 л/чел. (0,045 м3/чел).

    Тогда в смену на хозяйственно-питьевые нужды потребляется

                       qг.х-п. = Nг. x qг.  (м3/смен).
                  qг.х-п. = 85,2 x 0,045 = 3,834 (м3/смен).
За n смен (т.е. в сутки) будет потребляться
                     Qсут.г.х-п. = qг.х-п. x n (м3/сут),
                  Qсут.г.х-п. = 3,834 х 2 = 7,668 (м3/сут),
а ежечасно
                     qч.г.х-п. = Qсут.г.х-п. / t (м3/ч).
                  qч.г.х-п. = 7,668 / 16 = 0,47925 (м3/ч).
    Количество работников цеха, пользующихся душем, Nг.д.  определяется  по
заданию.  Нормативное  количество  работников,  пользующихся  одной  душевой
сеткой в цехе, составляет 7  чел.  Отсюда  количество  потребных  сеток  nс.
составит
                           nc. = Nг.д. / 7 (шт.).
                           nc. = 77 / 7 = 11(шт.).
    При норме расхода воды на одну душевую  сетку  0,5  м3  душевой  расход
составит
                        qг.д. = nс. х 0,5 (м3/смен).
                      qг.д. = 11 x 0,5 = 5,5 (м3/смен).
За n смен (т.е. в сутки) будет потребляться
                       Qсут.г.д. = qг.д. х n (м3/сут).
                     Qсут.г.д. = 5,5 х 2 = 11 (м3/сут).
    Определив все необходимые расходы воды (пункты а-г),  расчетные  данные
сводятся в табл. 3 (приведенные в табл. 3 и последующих таблицах  конкретные
численные данные  представлены  в  качестве  наглядного  примера  заполнения
соответствующих строк и столбцов). В  сводной  табл.  3  данные  по  часовым
расходам  воды  на  принятие  душа  qx.д.  и  qг.д.  заносятся   в   строку,
соответствующую последнему часу работы каждой смены.

   2. Построение графиков водопотребления города и работы насосов Н. С.-II
    График водопотребления и работы насосов как функция Q = f (t)  строится
на миллиметровке (формат А 4).
    Данные для построения графика водопотребления  выбираются  из  табл.  3
(столбцы 1 и  13),  а  при  построении  графика  работы  H.C.-II  необходимо
руководствоваться следующими положениями. В часы  усиленного  водоразбора  в
город подается вода, поступающая от H.C.-II и водонапорной башни, причем  на
долю  насосов  приходится  75-90%  подаваемой  воды,  а  оставшиеся   10-15%
поступают из бака башни.
                                                                   Таблица 3
                  Сводные данные о водопотреблении в городе

|Час  |Хоз.-пит.|Расход па |Мест|Промышленные предприятия   |Суммарн.    |
|Суток|расход   |полив     |.   |                           |расход,     |
|     |         |          |пром|                           |Qсут.сум.   |
|     |         |          |ыш.,|                           |            |
|     |         |          |м3/ч|                           |            |
|     |         |          |    |                           |            |
|Часы |Водопо|Работа|Поступ|Отвод |Остаток в    |
|суток|-требл|H.C.-I|ление |из    |баке, W      |
|     |.     |I,    |в бак,|бака, |             |
|     |города|%     |      |%     |             |
|     |,     |      |%     |      |             |
|     |%     |      |      |      |             |
|     |      |      |      |      |в%    |(при-в|
|     |      |      |      |      |      |ед. к |
|     |      |      |      |      |      |0%)   |
|1    |2     |3     |4     |5     |6     |7     |
|0-1  |1,68  |1,85  |0,17  |      |0,17  |1,09  |
|1-2  |1,7   |1,85  |0,15  |      |0,32  |1,24  |
|2-3  |1,52  |1,85  |0,33  |      |0,65  |1,57  |
|3-4  |1,52  |1,85  |0,33  |      |0,98  |1,9   |
|4-5  |1,76  |1,85  |0,09  |      |1,07  |1,99  |
|5-6  |1,97  |1,85  |      |0,12  |0,95  |1,87  |
|6-7  |2,18  |1,85  |      |0,33  |0,62  |1,54  |
|7-8  |2,44  |1,85  |      |0,59  |0,03  |0,95  |
|8-9  |5,61  |5,33  |      |0,28  |-0,25 |0,67  |
|9-10 |5,79  |5,33  |      |0,46  |-0,71 |0,21  |
|10-11|5,5   |5,33  |      |0,17  |-0,88 |0,04  |
|     |      |      |      |      |      |      |
|11-12|5,37  |5,33  |      |0,04  |-0,92 |0     |
|     |      |      |      |      |      |      |
|12-13|5,32  |5,33  |0,01  |      |-0,91 |0,01  |
|     |      |      |      |      |      |      |
|13-14|5,21  |5,33  |0,12  |      |-0,79 |0,13  |
|     |      |      |      |      |      |      |
|14-15|5,27  |5,33  |0,06  |      |-0,73 |0,19  |
|     |      |      |      |      |      |      |
|15-16|5,38  |5,33  |      |0,05  |-0,78 |0,14  |
|     |      |      |      |      |      |      |
|16-17|5,32  |5,33  |0,01  |      |-0,77 |0,15  |
|     |      |      |      |      |      |      |
|17-18|5,19  |5,33  |0,14  |      |-0,63 |0,29  |
|     |      |      |      |      |      |      |
|18-19|5,29  |5,33  |0,04  |      |-0,59 |0,33  |
|     |      |      |      |      |      |      |
|19-20|5,27  |5,33  |0,06  |      |-0,53 |0,39  |
|     |      |      |      |      |      |      |
|20-21|5,27  |5,33  |0,06  |      |-0,47 |0,45  |
|     |      |      |      |      |      |      |
|21-22|5,32  |5,33  |0,01  |      |-0,46 |0,46  |
|     |      |      |      |      |      |      |
|22-23|5,23  |5,33  |0,1   |      |-0,36 |0,56  |
|     |      |      |      |      |      |      |
|23-24|4,97  |5,33  |0,36  |      |0     |0,92  |
|     |      |      |      |      |      |      |
|Итого|100 % |100 % |-     |-     |-     |-     |
|     |      |      |      |      |      |      |


                4. Подготовка сети к гидравлическому расчету

    Водопроводная сеть рассчитывается на максимальный  секундный  расход  в
час максимального водопотребления (см. строку 9-10 ч в табл.  3);  в  данный
час город потребляет определенное количество воды (в % суточного  расхода  -
столбец 13 или в м3/ч - столбец 12).
    В час максимального водопотребления вода подается насосами Н.С.-II (см.
табл. 4 - количество подаваемой воды в % в строке 9-10 ч  столбца  3)  и  из
бака водонапорной башни (см. табл. 4 - разница между значениями  в  столбцах
2 и 3 строки 9-10 ч).
    Для  расчета  водопроводной  сети  необходимо  предварительно  выделить
значения   сосредоточенного   расхода   qcocp.,т.е.   расхода    воды    для
промышленного предприятия (см. табл. 3 - сумма величин расходов в строке  9-
10 ч столбцах 7-11), а также равномерно распределенного расхода q p.p.
                     q p.p. = q ч.макс. - q соср. (л/с).
                     q p.p. = 820,26 – 750,075 = 70,185



                          Схема водопроводной сети


    При определении указанных расходов необходимо подсчитать удельный  qуд.
и путевые расходы qпут.
                qуд. = q р.р. / ( L (л/с на 1 м длины сети),
                         qуд. = 70,185/8280 = 0,085
где  ( L — общая (суммарная) длина участков водопроводной сети, м ( ( L и q
р.р.  заносятся в итоговую строку табл. 5).
                          qпут. = q уд. x Li (л/с),

 где  Li -длина соответствующего участка водопроводной сети.

|Таблица 5                                       |
|Величины путевых расходов                       |
|Номер       |Длина участка Li |Расход воды     |
|участка     |,м               |qпут.  , л/с    |
|1           |2                |3               |
|1-2         |700              |59,5            |
|2-3         |460              |39,1            |
|3-4         |800              |68,0            |
|4-5         |460              |39,1            |
|5-6         |700              |59,5            |
|6-9         |800              |68,0            |
|8-9         |700              |59,5            |
|7-8         |460              |39,1            |
|5-8         |800              |68,0            |
|6-1         |800              |68,0            |
|2-5         |800              |        68,0    |
|4-7         |800              |        68,0    |
|Итого       |( L = 8280       |q р.р. = 70,185 |


      Следующим этапом подготовки  водопроводной  сети  к  расчету  является
 определение  узловых  расходов,  которые  представляют   собой   полусуммы
 приложенных расходов на смежных участках  (т.е.  участках,  имеющих  общий
 узел). Данные но расчету узловых расходов сводятся в табл. 5.
| |Таблица 6                                                  |
| |Величины узловых расходов                                  |
| |Номе|Линии,          |Полусумма приложенных  |Узловой     |
| |р   |прилегающие к   |расходов, л/с          |расход,     |
| |узла|УЗЛУ            |                       |q узл ,л/с  |
| |    |                |                       |            |
| |1   |1-2,1-6         |(59,5+68,0)/2          |63,75       |
| |2   |1-2,2-5,2-3     |(59,5+68,0+39,1)/2+75  |158,3       |
| |    |пром. предпр.   |                       |            |
| |3   |2-3,3-4         |(39,1+68,0)/2          |53,55       |
| |4   |3-4,4-5,4-7     |(68,0+39,1+68,0)/2     |87,55       |
| |5   |4-5,5-6,5-8,2-5 |(39,1+59,5+68,0+68,0)/2|117,3       |
| |6   |5-6,6-1,6-9     |(59,5+68,0+68,0)/2     |97,75       |
| |7   |4-7,7-8         |(68,0+39,1)/2          |53,55       |
| |8   |7-8,8-9,5-8     |(39,1+59,5+68,0)/2     |83,3        |
| |9   |8-9,6-9         |(59,5+68,0)/2          |63,75       |
| |                     |Максимальный часовой   |778,8       |
| |                     |расход                 |            |

    Этапом подготовки сети к гидравлическому  расчету  является  назначение
диаметров  труб  и  предварительное  распределение  расходов  по   кольцевой
водопроводной сети города. На рис.  2,  иллюстрирующим  водопроводную  сеть,
наносится следующая информация:
     -    номер кольца (римскими цифрами) в л/с;
     - величины узловых  расходов  воды  (на  конце  стрелки,  отходящей  от
соответствующего узла);
     -  величины расходов воды в л/с от водонапорной башни и двух водоводов,
питающих кольцевую сеть (в узле № 1);
     -   направления течения воды (в виде стрелок на участках (линиях);
    -  назначаемые  расходы  в  л/с  и  диаметры  труб  в  мм  на  участках
(информация записывается вблизи участка в виде дроби "расход / диаметр".
    Определение величин расходов воды на участках  производится  в  строгой
последовательности, начиная от узла №  1.  Принцип  определения  расхода  на
участках состоит в вычитании из питающего  узел  расхода  величины  узлового
расхода  и  распределения   остатка   по   прилегающим   к   узлу   участкам
пропорционально их длинам и с учетом тяготения к крупному водопотребителю  -
промышленному  предприятию,  а  также  учитывая  подпитку   сети   из   бака
водонапорной башни. При этом величина  назначаемого  расхода  на  каждом  из
участков должна превосходить величину узлового расхода в следующем по  длине
участка узле.
    Например, для узла №  1:  282  -  24,52  -  257,48  (л/с);  далее  вода
поступает на две линии 1-2 и 1-8. Пусть на линию 1-2  будет  поступать  74,5
л/с (т.е. более 32,22 л./с, что соответствует узловому расходу в  узле  №2).
Тогда на линию 1-8 будет поступать 257,48 - 74,5 = 182.98 (л/с).
    Диаметр линии 1-2  и  1-8  устанавливается  в  зависимости  от  величин
назначаемых расходов по табл. 7.

    |Таблица 7                                                |
|Диапазоны расходов воды и значения удельного             |
|сопротивления в трубопроводах соответствующего диаметра  |
|Диаметр труб,  |Расходы,     |Удельное сопротивление. So|
|мм *           |л/с          |                          |
|200            |0-35,5       |7,399*10-6                |
|250            |35,5 - 57    |2,299*10-6                |
|300            |57 - 83,8    |0,8336*10-6               |
|350            |83,8- 116    |0,4151*10-6               |
|400            |116-153      |0,2085*10-6               |
|450            |153-197      |0,1134*10-6               |
|500            |197-273      |0,06479*10-6              |
|600            |273 - 402    |0,02493*10-6              |
|700            |402 - 600    |0.01111*10-6              |


     *Диаметры линий можно также определять, используя
две формулы:
                d (мм) = Э 0,145 x q 0,42 или d (мм) = 3,33 x
                                    [pic]

    Используя  данные  табл.  7,  диаметр  линии   1-2
составит 300мм, а 1-8-450 мм.
    Для  других  узлов  и   линий   расходы   составят
следующие величины.
    Узел № 8: 182,98  -  37,9  =  145,08  (л/с).  Вода
поступает на линии 7-8 и 8-9; расход  на  линии  7-8  -
22,08 л/с и диаметр 200 мм; тогда расход на  линии  8-9
составит 145,08 -22,08 == 123 (л/с), а диаметр 400 мм.
    Узел № 3:  71,64  -  20,56  =  51,08  (л/с).  Вода
поступает на линии 3^4 и 2-3; расход  на  линии  3-4  -
30,08 л/с и диаметр 200 мм; тогда расход на  линии  2-3
составит 51,08 - 30,08 =~-11 (л/с), а диаметр 200 мм.
    Узел № 2: (74,5 + 21) - 32,22 == 63,28 (л/с). Вода
поступает на линию 2-7; расход на  линии  2-7  составит
63,28 л/с, а диаметр 300 мм.
    Узел № 7: (63,28 + 22,08) - 45,39 =  39.97  (л/с).
Вода поступает па линии 4-7 и 6-7; расход на линии  4-7
- 18.47 л/си диаметр 200 мм; тогда расход на линии  6-7
составит 39,97 - 18,47 -= 21,5 (л/с), а диаметр 200 мм.
    Узел № 4: (30,08 + 18,47) - 33.9  -  14,65  (л/с).
Вода поступает  на  линию  4-5;  расход  па  линии  4-5
составит 14,65 л/с, а диаметр 200 мм.
    Узел № 6: (16,77 + 21,5) - 32,38  --  5,89  (л/с).
Вода поступает  на  линию  5-6;  расход  на  линии  5-6
составит 5,89 л/с, а диаметр 200 мм.

               5. Гидравлический расчет (увязка) водопроводной
                                 сети города
    Цель  расчета  (увязки)  -  определение   истинных
расходов и потерь  напора  на  каждой  линии  кольцевой
сети.   По   завершению   расчета   сети    подбираются
соответствующие  насосы.  Расчет  сети   сопровождается
заполнением сводной табл. 8.

            6. Определение диаметров водоводов, напора насосов и
                                высоты башни
     Длина водоводов, как правило, составляет 2000-3000
м, а  их  диаметр  принимается  равным  наибольшему  из
диаметров участков кольцевой  сети.  В  рассматриваемом
примере длина водоводов принята равной 1„ = 2000  м.  а
диаметр 450 мм. По двум водоводам к сети поступает  282
л/с. На каждый водовод приходится 282 / 2 - 141  (л/с).
По таблице Шевелева Ф.А. определяются потери  напора  i
на единицу длины водоводов диаметром 450 мм для расхода
141 л/с. Величина i составляет  0,00211.  Тогда  потери
напора в водоводе определятся по следующей формуле:

                  hв = i x lв = 0,0021 1 x 2000 = 4,22 (м).



            |!-|Ttio.'iuiii.i S Сводные данные по гидравлическому расчету кольцевой        |
|^J|водопроводной сети города                                                  |
|  |                                                                           |
|Продолжение таблицы S                                                          |
|перегрузка "-" Ilil < 0.5, --'                                                 |
|Aq, =IAh/2ЈSq 1=1-0,101/0.67 1=0,15                                            |

|Продолжение таблицы S                                                         |
|iiepci pvik-ii " - " 1 h 1 < 0,5;                                             |
|Л qi =- 1 A h / 2 ESq i = 1 - 1,2 / 0,6836 1 = 1,76;                          |
|Продолжение таблицы S                                                      |
|персгружя "-" 1 hi <0,5;                                                   |
|A qi = 1 A h / 2 ЈSq 1 = |-0,195/0.4141=0,47                               |

     Для   определения   напора   насосов    необходимо
определить самую удаленную от места подвода  водоводов
точку на сети. Такой точкой является узел № 5. К  нему
вода может подходить по следующим направлениям:
     1-8-9-6-5 (суммарная длина пути 2640 м);
     1-8-7-6-5 (то же 2620 м);
     1-.2-7-4-5 (то же 2660 м);
     1 -2-7-6-5 (то же 2620 м);
     1-.8-7-4- 5 (то же 2660 м).
     Наиболее протяженным является путь движения воды 1
-2-7-4-5. Примем его -за диктующий.
     Напор насосов определяется по следующей (формуле:

                     Ннас = Zд - Zнас + hсв +hв + (hc ,
где Zд и Zнас - соответственно  геодезические  отметки
    диктующей точки (учла № 5 у поверхности  земли)  и
    насоса;   отметка   оси    насоса    соответствует
    минимальному   горизонту    воды    в    источнике
    водоснабжения   (для   рассматриваемого    примера
    согласно плану местности  и  исходным  данным  для
    проектирования Zд = 132.8 м, Zнас = 124 м):
    hсв = 10 + 4 (n  -  1);  n  —  этажность  застройки
    (например, но заданию 6 этажей); hсв = 10 + 4 (6  -
    1) = 30 (м);
    (hc - суммарные потери напора по направлению I -2-7-
      4  -5  (см.  величины  потерь  напора  на  данных
    участках  к  итоговых  графах  табл.   8).   Отсюда
    суммарные потери напора составят (hc =3,l – 2,32  +
    1,21. + 1,37 = 8(м).

    Тогда Ннас = 132,8 - 124 + 30 + 4,22 + 8 =  51,02.
Принимается напор насосов Ннас = 51,1 м. По  величинам
расхода Qнас = 282 л/с и  напора  Ннас  =  51,1  м  по
каталогу подбирается насос типа Д 800-51.
    Для   определения   высоты   водонапорной    башни
выбирается кратчайший  путь  движения  воды  от  узла,
вблизи которого установлена башня до диктующего  узла.
Кратчайший путь в рассматриваемом примере 3-4-5. Тогда
высота башни будет определяться по формуле:
                    Нб = Zд – Zб + hсв + hв.б. + (hc + h,
где Zб - геодезическая отметка  в  месте  установки  в
    месте установки башни (определяется согласно  плану
    местности по горизонталям); hв.б. - потери напора в
    водоводах башни; определяются аналогично потерям  в
    водоводах  по  формуле  hв.б.=  i  х   lв.б.   (для
    рассматриваемого примера расход по каждому водоводу
    от башни составляет 71,64 / 2  =  36  (л/с);  длина
    водоводов, как правило, составляет hв.б. = 150м,  а
    диаметр  принимается  равным  наибольшему  в  точке
    подвода водоводов к  сети,  т.е.  200  мм);  отсюда
    hв.б. = i х lв.б. = 0,0092 х 150 = 1,38 (м);
    (hc - суммарные потери напора на участках 3-4 и 4-
    5 (соответственно 4,97+1,37=6,34 м);
    h - высота бака башни ( в рассматриваемом примере
    8,33 м).

     Тогда Нб = 132,8 - 134,75 + 30 + 1,38  +  6,34  +
8,33 = 44,1 (м).



                       Раздел «Городская канализация»
    Данный   раздел    должен    включать    следующие
подразделы:
    1. Определение расчетных расходов сточных вод.
     2. Гидравлический расчет канализационной сети и
построение продольного профиля главного коллектора.
     Каждый подраздел в обязательном порядке должен
содержать приводимые ниже таблицы, графики и рисунки.

                1. Определение расчетных расходов сточных вод
     Цель расчета сводится к определению модуля  стока,
коэффициентов  неравномерности  притока  сточных   вод
ирасходов воды  (попутного,  транзитного,  бокового  и
сосредоточенного).
    Расчетная плотность населения города ( = 185
чел/га, норма хозяйственно-питьевого водопотребления
на 1 жителя города ( = 285 л/сут и глубина промерзания
грунта h = 2,55 м (принимаются по заданию).
    Модуль стока для года определяется по следующей
формуле:

            qo = (( х q / 86400) = (185 х 285) / 86400 = 0,61 л/с
                                   с 1 га.
    Для   определения   коэффициента   неравномерности
притока  сточных  вод  К  используются  данные   СниП,
помещенные в табл. 9.

                                                                   Таблица 9

|Q,   |До   |До   |До   |До   |До   |До   |До   |До   |До   |До   |
|л/с  |5    |15   |30   |50   |100  |200  |300  |500  |800  |1250 |
|К    |3.0  |2,5  |2,0  |1.8  |1.6  |1,4  |1.35 |1,25 |1.2  |1,15 |


                Расчетный расход сточных вод складывается из:
      1) попутного (т.е. поступающего на участок от
примыкающего жилого квартала или его части);
      2) транзитного (т.е. поступающего из выше
расположенных кварталов или их частей);
      3) бокового (т.е. поступающего от боковых
ответвлений);
      4) сосредоточенного (т.е. поступающего от
промышленных предприятий).
      Данные но расчету сети сводятся в табл. 10.
      Трассировка   канализационной   сети   города   и
главного  коллектора  приводятся  на  чертежах  листа.
Трасса  главного   коллектора   для   рассматриваемого
примера включает участки 1-1, II-III, III-IV, IV-V, V-
V1 и VI-VII (рис. 3 и 4).


               2. Гидравлический расчет канализационной сети и
             построение продольного профиля главного коллектора
    Целью  гидравлического  расчета  и  проектирования
является  назначение   диаметров   труб,   определение
скоростей  течения  сточной  воды   в   трубопроводах,
уклонов и глубин заложения трубопроводов водоотводящей
сети.
    При проектировании  должны  соблюдаться  следующие
условия:
      1) скорость течения сточной воды в  трубопроводах
должна быть в диапазоне 0,6-1,5 м/с;
      2) минимальный уклон трубопровода  рассчитывается
по формуле imin = 1/d, где d - диаметр трубопровода  в
мм  (желательно  укладывать  трубопроводы  с   уклоном
земли, т.к. это наиболее оптимальный для  производства
земляных работ (рытье траншей) вариант;
      3) глубина заложения  шелыги  трубы  в  начальной
точке I главного коллектора определяется по формуле:
                 hi = hпром. + 0,5 м = 2,55 + 0,5 = 3,05 м;
      4) материал труб для главного коллектора - бетон;
коэффициент шероховатости - 0,014;
      5) трубы соединяются "шелыга в щелыгу".
     Гидравлический    расчет    водоотводящей    сети
производится с  использованием  таблиц  Калицуна  В.И.
(приложение).
     Пример расчета главного  коллектора  по  методике
Калицуна В.И. (исходные данные для  проектирования,  а
также план города представляются в приложении) изложен
ниже в виде алгоритма.
    Участок I-II
    Уклон земли iзем.  =  (131б6  -  131,4)  /  360  =
0,000555.
    а) уклон трубопровода  принимается  равным  уклону
земли, т.е. i = 0,000555;
    [pic] = 0,023569, q = 41,08 л/с (табл. 10, столбец
10);

|Таблица 1(1 Расходы сточных вод                                           |
|11омс|I    |Модул|11опутн|Co-с|Боковой  |'I'pa|Суммар|Коэффи|Q„,c„„^|
|р    |ijio-|ь    |ый     |ред |расход.  |n-   |ный   |циент |.      |
|участ|щадь |стока|расход,|расх|л/с      |SHTHb|расход|неравн|л/с    |
|ка   |канал|.    |л/с    |од, |         |IH   |. л/с |омерно|       |
|     |и-знр|л/схг|       |л./с|         |расхо|(4 + 5|сти. К|       |
|     |оиа- |а    |       |    |         |д,   |+ 6   |      |       |
|     |11ИЯ |     |       |    |         |л/с  |+7)   |      |       |
|1    |^    |3    |4      |5   |6        |7    |8     |9     |10     |
|0-1  |4,84 |0.61 |4,84х0.|—   |-        |-    |2,95  |3,0   |8.85   |
|     |     |     |61-2,95|    |         |     |      |      |       |
|     |     |     |       |    |         |     |      |      |       |
|i -i |4.10 |0.61 |2,50   |-   |4.84х0.61|2,95 |8,40  |2.5   |21,0   |
|     |     |     |       |    |-2,95    |     |      |      |       |
|2-3  |4,80 |0,61 |2,93   |-   |4.1х0.61-|8,40 |13,83 |2,5   |34,58  |
|     |     |     |       |    |2.50     |     |      |      |       |
|3-1  |6,20 |0,61 |3,78   |-   |4,8х0,61=|13,83|20,54 |2,0   |41,08  |
|     |     |     |       |    |2,93     |     |      |      |       |
|4-5  |1,76 |0,61 |1,07   |-   |-        |-    |1.07  |3,0   |3,21   |
|5-6  |-    |0,61 |-'-    |-   |1.76х0.61|1,07 |2,14  |3,0   |6.42   |
|     |     |     |       |    |-1,07    |     |      |      |       |
|6-7  |4,29 |0,61 |2.62   |-   |2.04х0,61|2,14 |6.00  |2,5   |15.0   |
|     |     |     |       |    |-1.24    |     |      |      |       |
|7-8  |4,29 |0,61 |2,62   |-   |4,29х0.61|6,00 |11,24 |2,5   |28,1   |
|     |     |     |       |    |-2.62    |     |      |      |       |
|S-9  |4.45 |0,61 |2,7    |„   |4.29х0.61|11,24|16,56 |2,0   |33,12  |
|     |     |     |       |    |-2.62    |     |      |      |       |
|9-11 |6,60 |0,61 |4,03   |-   |4,45х0,61|16,56|23,29 |2,0   |46,58  |
|     |     |     |       |    |=2,70    |     |      |      |       |
|it)-!|1,82 |0,61 |I.I 1  |-   |-        |-    |1,1 1 |3,0   |3,33   |
|!    |     |     |       |    |         |     |      |      |       |
|11-12|-    |0,61 |-      |-   |1.82х0.61|1,1 1|2 22  |3,0   |6,66   |
|     |     |     |       |    |-1,1 1   |     |      |      |       |
|12-13|4.76 |0,61 |2,90   |-   |2.04х0-61|7 n0 |6,36  |2,5   |15,90  |
|     |     |     |       |    |-1.24    |     |      |      |       |
|13-14|4,76 |0.61 |2,90   |-   |4.76х0.61|6,36 |12,16 |2,5   |30,40  |
|     |     |     |       |    |-2.90    |     |      |      |       |
|14-15|5,27 |0.61 |3,20 • |-   |4.76х0.61|12,16|18,26 |2,0   |36,52  |
|     |     |     |       |    |-2.90    |     |      |      |       |
|15-II|7,35 |0,61 |4,48   |-   |5,27х0,61|18,26|25,94 |2,0   |51,88  |
|I    |     |     |       |    |=3,20    |     |      |      |       |
|16-17|1,87 |0,61 |1.11   |-   |-        |-    |1.14  |3.0   |3.42   |
|     |     |     |       |    |         |     |      |      |       |
|1 7-1|-    |0,61 |-      |-   |1.87х0.61|1.14 |2,28  |3.0   |6,84   |
|8    |     |     |       |    |-1.14    |     |      |      |       |
|IS-19|-1.73|0,61 |2.88   |-   |2.04х0.61|2,28 |6,40  |2,5   |16,00  |
|     |     |     |       |    |-1.24    |     |      |      |       |
|-|1    |7    |3    |4      |5   |6        |7    |8     |9     |10      |
|;|     |     |     |       |    |         |     |      |      |        |
| |     |     |     |       |    |         |     |      |      |        |
| |1    |4.73 |0,61 |2,88   |-   |4.73х0.61|6.40 |12,16 |2.5   |30,40   |
| |9-20 |     |     |       |    |-2.88    |     |      |      |        |
| |20-21|5,42 |0,61 |3,30   |-   |4.73х0,61|12.16|18,34 |2,0   |36,68   |
| |     |     |     |       |    |-2.88    |     |      |      |        |
| |21-IV|7,35 |0,61 |4.48   |-   |5,42х0.61|18,34|26,12 |2,0   |52,24   |
| |     |     |     |       |    |=3,30    |     |      |      |        |
| |"'^—?|1.76 |0.61 |1,07   |-   |-        |-    |1.07  |3,0   |3,21    |
| |3    |     |     |       |    |         |     |      |      |        |
| |23-24|-    |0.61 |-      |-   |1.76х0.61|1,07 |2,14  |3.0   |6.42    |
| |     |     |     |       |    |-1.07    |     |      |      |        |
| |24-25|4,62 |0,61 |2,82   |-   |1.86х061-|2,14 |6,09  |2.5   |15,22   |
| |     |     |     |       |    |1.13     |     |      |      |        |
| |25-26|4,62 |0.61 |2,82   |-   |4.62х0.61|6.09 |•     |2,5   |29,32   |
| |     |     |     |       |    |-2.82    |     |11,73 |      |        |
| |26-27|4,95 |0,61 |3,02   |-   |4.62х0.61|11.73|17.57 |2,0   |35,14   |
| |     |     |     |       |    |=2.82    |     |      |      |        |
| |27-V |6,93 |0,61 |4,23   |-   |4,95х0,61|17,57|24,82 |2,0   |49,64   |
| |     |     |     |       |    |=3,02    |     |      |      |        |
| |28-29|4,48 |0,61 |2,74   |-   |-        |-    |2,74  |3,0   |8.22    |
| |     |     |     |       |    |         |     |      |      |        |
| |29-30|-    |0,61 |-      |-   |4.48х0.61|2,74 |5,48  |2,5   |13.7    |
| |     |     |     |       |    |---2,74  |     |      |      |        |
| |30-31|4.8  |0,61 |2,93   |-   |4,48х0,61|5.48 |-11,15|2,5   |27.87   |
| |     |     |     |       |    |-2,74    |     |      |      |        |
| |31-VI|-    |-    |-      |80,8|4,48х0,61|11,15|94,74 |1,6   |151,58  |
| |     |     |     |       |5   |=2,74    |     |      |      |        |
| |                                                                          |

    б) модуль расхода составит К= q /[pic] =  41,08  /
0,023569 = 1742,96 (л/с);
    в) по значению К = 1742,96 л/с назначается диаметр
d, определяется наполнение h/d  и  модуль  скорости  W
(поиск состоит в последовательном просмотре величин  К
в столбцах таблицы Калицупа В.И.  от  минимального  до
максимального значения диаметров с выбором  ближайшего
большего значения К). Например, К  =  1782  (ближайшее
большее) для диаметра 400 мм; тогда W  =  17,6  (м/с),
h/d = 0,75 и скорость V = W х [pic] =17,6  х  0,023569
==  0,41  (м/с)  <  0,7   (м/с),   т.е.   вариант   не
удовлетворяет по скоростям течения сточной жидкости;
     г) оставляя диаметр трубы неизменным d =  400  мм,
увеличивается ее уклон до минимального imin = 1/400  =
0,0025,  [pic] = 0,05,  К  =  q/[pic]  -  41,08/  0,05
=821,6 (л/с).
     Для d = 400 мм  ближайшее  большее  К  из  таблицы
Калицуна В.И. 977 л/с, тогда h/d = 0,5, W= 15,6  (м/с)
и скорость V = W х [pic] = 15,6 х 0,05 = 0,78 (м/с)  >
0,7 (м/с).

    Данные расчетов но первому участку I-II вносятся в
таблицу 11 (строка I-II):
     - глубина воды в трубопроводе h (м) = (h / d) / d
(м) = 0,5 х 0,4 - 0,2 (м);
     - заглубление шелыги трубы в первом колодце (I) hi
= hпром + 0,5 (м) = 2,55 + 0,5 = 3,05 м;
     - отметка шелыги в точке I: 131,6-3,05= 128,55(м);
     - отметка шелыги в точке II: 128,55 - i х L =
128,55 - 0,0025 х 360 = 128,55 - 0,9 = 127,65 (м);

                      |:^|Таблица 11 Гидравлический расчет главного коллектора                       |
|  |                                                                           |
|  |Ном|1.|Q   | [ ^|5094  |23,4  |7266  |^u    |
|    |      |      |      |      |      |      |
|0.5 |2882  |20.4  |4348  |22.6  |6202  |24.6  |
|0,45|2402  |19,4  |3624  |21.6  |5168  |23.6  |
|    |      |      |      |      |      |      |
|0.4 |1942  |18.4  |2932  |20,4  |4180  |-П П  |
|0,35|1512  |17,2  |2282  |19,0  |3256  |20.8  |
|    |      |      |      |      |      |      |
|0.3 |j1 124|15.8  |1702  |17.6  |2,428 |19,2  |
|    |      |      |      |      |      |      |

|h/cl|Диаметры, мм                               |
|    |                                           |
|    |900                  |1000                 |
|    |К         |W         |К         |W         |
|0.8 |16612     |30.4      |21920     |32.6      |
|0.75|15532     |30,2      |20460     |32,4      |
|    |          |          |          |          |
|0,7 |14230     |30.0      |18784     |32,0      |
|0.65|12856     |29,4      |16970     |31.4      |
|    |          |          |          |          |
|0,6 |11418     |28.6      |15072     |30.6      |
|0.55|9956      |27,8      |1.3 142   |29.6      |
|    |          |          |          |          |
|0.5 |8500      |26,8      |11220     |28,6      |
|0,45|7082      |25,6      |9348      |27,2      |
|    |          |          |          |          |
|0,4 |5728      |24,2      |7562      |25,8      |
|0,35|4460      |22.4      |5888      |24,0      |
|    |          |          |          |          |
|0.3 |3328      |20.8      |4394      |'">•"> 2  |