Размещено на http://www.allbest.ru/

План

1. Водонапорная башня

2. Режим расходования воды

2.1 Определение водопотребления населенного пункта включающего коммунальный, животноводческий и производственный сектор

2.2 Построение графика суточного водопотребления в населенном пункте

3. Проектирование и расчет водопроводной сети

3.1 Проектирование водопроводной сети

3.2 Расчет водопроводной сети на пропуск хозяйственного расхода в час максимального водопотребления

3.3 Определение удельного, путевого и узлового расхода

3.4 Расчетная схема отбора воды

3.5 Гидравлический расчет или увязка сети

4. Построение профиля водопроводной сети

5. Определение ствола и объема бака в водонапорной башне

5.1 Расчет водозабора

6. Очистные сооружения

7. Деталировка водопроводной сети

1. Водонапорная башня

Водонапорная башня состоит из двух основных элементов - резервуара и поддерживающей конструкции (рис.1).

Резервуары и поддерживающие конструкции башни следует, как правило, проектировать железобетонными. В отдельных случаях допускается применять местные строительные материалы (кирпич и дерево) для выполнения поддерживающих конструкций, а для резервуаров - металл.

Металлические баки обладают рядом достоинств - заводское изготовление деталей или всего бака и быстрый монтаж. Однако ввиду большого расхода металла и коррозии, их разрешается применять только в сейсмических районах.

Железобетонные резервуары, как правило, имеют цилиндрическую форму с плоским или иной формы днищем. Отношение высоты бака к его диаметру принимается от 0,5 до 1,2.

Большая высота нежелательна, так как вызывает увеличение высоты подъема воды, повышение напора и большое колебание его в системе.

Наибольшее распространение получили баки из предварительно напряженного железобетона с плоским днищем, так как применение сферических днищ хотя и дает экономию материала, но усложняет и вызывает удорожание строительных работ.

В зависимости от климатических условий вокруг бака башни может быть предусмотрен утепляющий шатер.

В системах хозяйственно-питьевого водопровода резервуары должны быть перекрыты для предохранения их от засорения и загрязнения. Для вентиляции бака предусматривается вентиляционная труба, закрытая сеткой с фильтром. Резервуар башни опирается на поддерживающую конструкцию. Наибольшее распространение получили поддерживающие конструкции в виде железобетонного цилиндрического стакана, который выполняется в подвижной опалубке.

Для ограничения поступления воды в бак водонапорной башни предусматривается установка автоматической аппаратуры сигнализации уровня воды в баке или установка поплавковых запорных клапанов.

Рисунок 1. Водонапорная железобетонная башня с железобетонным баком: 1 - Падающее-разводящая труба; 2 - переливная труба; 3 - железобетонный бак; 4 - шатер; 5 - железобетонный стакан; Б - подвал

2. Режим расходования воды

2.1 Определение водопотребления населенного пункта включающего коммунальный, животноводческий и производственный сектор

Вода расходуется различными потребителями на самые разнообразные нужды. Однако подавляющее большинство этих расходов может быть сведено к следующим трем основным категориям:

· Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды людей, включая расход в жилых домах, в зданиях общественного назначения (банях, прачечных, больницах и т. п.);

· Расходы воды для производственных целей на предприятиях промышленности, транспорта, энергетики, сельского хозяйства;

· Расход воды для пожара тушения.

Все перечисленные выше расходы, кроме расхода на пожаротушение, являются повседневными, и подача их составляет нормальную работу водопровода; пожарный же расход является эпизодическим, и для его подачи требуется форсированные работы водопровода лишь на время тушения пожара. водопровод гидравлический водонапорный

Количество воды расходуемое в среднем тем или иным водопотребителем в течение суток называется суточной нормой потребления q ср.сут, которое можно найти в СниП II-31-74. Нормы эти дают расход хозяйственно-питьевой воды в сутки на одного жителя или на одного работающего на предприятии, а расход воды для производственных целей - на единицу выпускаемой продукции. Тогда средне суточный расход определяется по формулу:

Qср. сут = q·N, (1)

q - суточная норма потребления, л/сут

N - число водопотребителей

Величина вероятного расхода воды в дни максимального водопотребления, или так называемый "максимальный суточный расход", является тем расчетным расходом, на подачу которого должен быть рассчитан проектируемый водопровод. Максимальный суточный расход может быть выражен формулой:

Qмак.ср.сут= Q ср. сук.·Кс, (2)

Qср.сут. - средний суточный расход, м³/с

Кс - коэффициент суточной неравномерности водопотребления, показывающий, во сколько раз максимальный суточный расход может превышать средний.

Для животноводческого сектора коэффициент суточной неравномерности принимается равный Кс =1,3, а для производственного сектора Кс =1,1. Все вычисления сводятся в таблицу 1.

Годовой расход системы определяется последующей формуле:

Qгод= Q ср.сут·365 (3)

Тогда годовой расход системы равен:

Qгод= Q ср.сут·365=4491,6·365=1445400 м³/год

Таблица 1. Определение среднего и максимального суточного потребления в населенном пункте

2.2 Построение графика суточного водопотребления в населенном пункте

Для проектирования водопровода недостаточно определить величину максимального часового расхода; необходимо, кроме того, задаться картиной вероятного колебания расхода воды в отдельные часы суток.

Часовые расходы определяются по формуле:

, (4)

P - часовой расход выраженный в % от максимального суточного расхода.

Для удобства все вычисления сводятся в таблицу 2.

Таблица 2. Часовые расходы в населенном пункте

По данным таблицы 2 построим график часового расхода воды.

Рисунок 2. График часового расхода воды

На рисунке 2 по оси ординат отложены величины расходов воды в отдельные часы суток, выраженные в процентах от суточного расхода, а по оси абсцисс - часы суток.

Также по таблице 2 построим график колебания расхода воды в течение суток, где по оси ординат отложены величины расходов воды в отдельные часы суток, выраженные в м 3/ч, а по оси абсцисс - часы суток.

Рисунок 3. График колебания расходов воды в течение суток

На рисунках 4 и 5 приведены интегральные кривые часовых расходов воды, где по оси ординат отложены величины расходов воды в отдельные часы суток, выраженные в м 3/ч и %, а по оси абсцисс - часы суток.

Рисунок 4. Интегральная кривая для %

Рисунок 5. Интегральная кривая для м³/с

3. Проектирование и расчет водопроводной сети

3.1 Проектирование водопроводной сети

Назначение водопроводной сети состоит в подачи воды непосредственно к местам ее потребления.

Водопроводная сеть является одним из основных элементов водопроводной системы и неразрывно связана в работе с остальными ее элементами.

Основными требованиями, которым должна удовлетворять правильно запроектированная водопроводная сеть, являются:

· Подача заданных количеств воды ко всем местам её потребления под требуемым напором;

· Надежность и бесперебойность работы;

· Наименьшая строительная стоимость и затраты на эксплуатацию как самой сети, так и неразрывно связанных с ней элементов водопроводной системы - насосных станций и регулирующих резервуаров.

Расположение линий водопроводной сети определяется в зависимости от:

1. Характера планировки снабжаемого водой объекта, размещение отдельных потребителей воды, расположение проездов, формы и размеров жилых кварталов, цехов, зеленных массивов;

2. Наличие естественных и искусственных препятствий для прокладки труб (рек, каналов, оврагов, путей сообщения)

3. Рельефа местности.

По своей форме водопроводные сети разделяются на:

· Разветвленный или тупиковые

· Кольцевые или замкнутые, представляющие собой систему смежных замкнутых контуров (колец)

Выше были сформулированы основные требования, которым должна удовлетворять водопроводная сеть, а именно: достаточная пропускная способность, надежность работы и экономичность.

Первое требование может быть удовлетворено при любой форме сети. В отношении второго требования кольцевые сети имеют большие преимущества перед разветвленными. При аварии на головных участках разветвленной сети подача воды в последующие участки прекращается; в кольцевой же сети поврежденный участок может быть выключен и вода будет подаваться в дальше расположенные районы по другим линиям.

Диаметры труб следует назначать с таким расчетом, чтобы не происходило резкого падения припускной способности сети при выключении поврежденного участка.

Кольцевая форма сети имеет еще то преимущество, что она в значительной мере парализует действие гидравлических ударов, которые в тупиковых сетях и водоводах иногда вызывают аварии и разрыв труб.

3.2 Расчет водопроводной сети на пропуск хозяйственного расхода в час максимального водопотребления

Час максимального водопотребления в сети определяется по наибольшему часовому расходу (см. табл. 2). Секундные расходы по отдельным видам потребителей выполнены в таблице 3.

Таблица 3. Определение расходов в часах максимального водопотребления по отдельным видам потребителей при хозяйственной работе водопровода.

3.3 Определение удельного, путевого и узлового расхода