Схемы водоснабжения и водоотведения в населенном пункте

6.1 Деталировка сети

Деталировка сети (детальное проектирование) необходима для того, чтобы знать количество и размеры фасонных частей, арматуры, труб и других материалов, необходимых для строительства сети. При деталировке производится подробное вычерчивание всех узлов и элементов сети, их маркировка и учет.

При составлении деталировки необходимо пользоваться условными обозначениями в соответствии с ГОСТ 2.784-70, ГОСТ 2.785-70 и стандартами ЕСКД /9/. Выполнение деталировки сети начинается с определения мест установки водоразборных колонок, пожарных гидрантов и колодцев. Расстояние между водоразборными колонками не должно превышать 200 м. /1/, а расстояние между пожарными гидрантами - 150 м /1/.

Рис. 6. - Деталировка водопроводного колодца и спецификация

Спецификация фасонных частей, арматуры и труб, требуемых для устройства водопроводного колодца

позиция	наименование	условные обозначения	ГОСТ	кол -во	масса, кг
					единицы	всего, кг
		на схеме	в документах
1	2	3	4	5	6	7	8
11	патрубок чугунный, фланец - гладкий конец D = 200, l = 1200		ПФГ	5525-61	10	84.5	845
12	-то же d = 150, l = 1200	-“-	-“-	-“-
13	-то же D = 100, l = 1200	-“-	-“-	-“-
14	тройник чугунный фланцевый с пожарной подставкой D = 150Ч100		ППТФ	-“-
15	Задвижка чугунная, параллельная с выдвижным шпинделем диаметром Dy = 150		30г6бр	8437-63	2	730	1460
16	То же Dy = 100	-“-	-“-	-“-	1	41.5	41.5
17	Переход чугунный, фланцевый d = 200Ч150		ХФ	5525-61	1	30.3	30.3
18	и т.д.

Колодцы с водоразборными колонками располагаются не менее чем на 5 м от колодцев с пожарными гидрантами. В каждом узле рекомендуется устанавливать число задвижек, равное числу линий, примыкающих к этому узлу, без одной. Если же из узла отбирают воду такие потребители как баня, школа, больница, и т.д., то эти задвижки необходимо ставить на всех линиях, примыкающих к данному узлу, таким образом, обеспечивается бесперебойное питание водой этих потребителей при аварии на любом участке сети, примыкающем к этому узлу. На трассе распределительной сети необходимо предусмотреть ремонтные колодцы, оборудованные устройствами для выпуска воздуха, на высоких отметках перегиба трассы трубопровода и сливными патрубками, оборудованными задвижками, на низких отметках сети. Затем, по каталогам, подбираются фасонные части и арматура, которые на чертеже нумеруются, в соответствии с позицией спецификации.

На основании деталировки составляется спецификация на фасонные части, трубы и арматуру требуемые для устройства сети. Деталировка сети и “Спецификация” 1 колодца выносятся на чертёж курсового проекта.

7. Проектирование и расчет системы водоотведения (канализации)

В соответствии с Техническим заданием в населенном пункте необходимо запроектировать систему водоотведения сточных вод за пределы поселка.

К проектированию принимается неполная раздельная система водоотведения.

В систему канализации сбрасываются только бытовые и промышленные сточные воды.

Сточные воды промышленных предприятий направляются в общую канализацию только после предварительной очистки их от наиболее токсичных загрязнений. Очистка выполняется на территории самих предприятий. Атмосферные стоки сбрасываются по системам подземных лотков к ближайшему водоему без очистки. Сточные воды от животноводческих ферм накапливаются в навозохранилищах и используются в качестве удобрений.

7.1 Трассировка канализационной сети

Трассировка выполняется с целью выбора наиболее экономически выгодной и рациональной схемы расположения водосборных коллекторов.

В проекте принимается пересеченная схема канализации. Квартальные коллекторы собирают воду из отдельных домов и направляют её в уличные коллекторы. Уличные коллекторы направляют сточные воды в районные коллекторы и далее в главный коллектор. Из него сточные воды через насосную станцию (НС) попадают на очистные сооружения (ОС) и далее сбрасываются в реку. Система водоотведения показывается на плане поселка красным цветом.

Главный коллектор прокладывается вблизи населенного пункта, вдоль реки, по низким отметкам местности. Глубина его заложения равна глубине промерзания.

Уклон участков коллектора принимается равным уклону местности, при условии, что скорость воды на этом участке будет не менее допускаемой (Vд = 0.4ч0.8 м/с).

На плане поселка показаны его отдельные кварталы и улицы между ними. На чертеже изображаются: квартальные коллекторы, уличные коллекторы, главный коллектор, канализационная насосная станция, территория очистных сооружений, водовыпуск. Канализационные колодцы устанавливаются на всех точках соединения коллекторов, на поворотах трассы, на перегибах местности и через каждые 25-30 м на прямолинейных участках трассы (рис.6).

7.2 Определение расчетных расходов

В соответствии с техническим заданием, канализационная сеть принимает стоки жилищно - коммунального сектора (Q^жкх_{сут.мах}), общественно - коммунальных предприятий (Q^окп_{сут.мах}) и производственных предприятий (Q^прс._{сут.мах.}) (табл. 2).

Q кан. = Q^жкх_{сут.мах}. + Q^окп_{сут.мах} + Q^прс._{сут.мах.});

Q кан = (78.0+169.0+83.2)+21.6+555.0 = 906.8 м3/сут

Средний секундный сток канализационной сети равен

где: Qкан = 906.8 м3/сут - сток канализационной сети в сутки.

Расчет стока по кварталам выполняется в табличной форме (табл.12), ориентируясь на схему канализационной сети.

Условно принимается, что весь средний секундный сток равномерно собирается системой канализации со всех кварталов поселка. Каждый квартальный коллектор собирает сток с кварталов, примыкающих к этому коллектору.

Расчет выполняется в следующей последовательности.

1. На плане поселка последовательно пронумеровать все кварталы поселка и определить площадь каждого из них (единицу измерения принять - 1 гектар т.е. 10000 м2, в принятом масштабе М 1:100. 1 см2 равен 1га).

2. Определить общую площадь всех кварталов, которая равна сумме площадей отдельных кварталов

Fкв = У( fi )

Рассчитать модуль стока (pi,кан, размерность “ л/с на га”) канализационной сети, который равен

л/с на га

5. Определить средний секундный расход, поступающий от каждого квартала жилой застройки в уличный коллектор, который определяется по формуле

q(i)ср.сек. = pi • f i

где: pi - модуль стока;

f(i)- площадь каждого квартала в га.(1 га = 10 000м2)

Таблица 12.- Определение квартальных расходов сточных вод.

№ кврт	f(i), га	p, л/с га	q(i) ср.сек.	№ кврт	f(i), га	p, л/с га	q(i) ср.сек.
1 коллектор	4 коллектор
1	1.71	0.07569	0.129	17	5.26	0.07569	0.398
2	5.26		0.398	18	5.26		0.398
3	5.26		0.398	19	5.26		0.398
4	5.26		0.398	20	5.26		0.398
5	5.26		0.398	21	5.26		0.398
У fi	22.75	У q(i)	1.722	У fi	26.3	У q(i)	1.991
2 Коллектор	5 Коллектор
6	5.26	0.07569	0.398	22	5.26	0.07569	0.398
7	5.26		0.398	23	5.26		0.398
8	2.64		0.2	24	5.26		0.398
9	5.26		0.398	25	2.64		0.2
10	5.26		0.398	26	7.98		0.604
У fi	23.68	У q(i)	1.792	У fi	26.4	У q(i)	1.998
3 Коллектор	6 Коллектор
11	5.26	0.07569	0.398
12	1.71		0.129			0.07569
13	1.71		0.129	27	2.63		0.199
14	2.64		0.2	28	4.61		0.349
15	5.26		0.398	29	5.26		0.398
16	5.26		0.398	30	5.26		0.398
У fi	21.84	У	1.653	У fi	17.76	У q(i)	1.344
				У Уq(i)	138.73	У У q(i)	10.5

6. Определить кварталы, примыкающие к каждому уличному коллектору.

7. Рассчитать сумму расходов поступающих в уличный коллектор из примыкающих кварталов.

8. Определить сумму расходов всех коллекторов, которая должна быть равна среднему секундному стоку канализационной сети.



7.3 Гидравлический расчет главного коллектора

Расчет главного коллектора состоит в следующем.

А. По величине расхода, протекающему по каждому участку главного коллектора, подбирается диаметр, величина заполнения, скорость воды и уклон на расчетном участке.

Б. По принятому диаметру, величине заполнения и скорости определяется расчетный расход воды на данном участке и сравнивается с фактическим расходом.

В. Если расчетный расход меньше фактического, то диаметр трубы изменяют до выполнения условия

Qрасч. уч. = Qфакт. уч.

Трубы для сети принимются согласно ГОСТ 6942-98 “Трубы чугунные канализационные и фасонные части к ним”.

Для выполнения расчетов необходимо изобразить на чертеже условную схему присоединения квартальных коллекторов к главному (рис.7). Главный коллектор делится на отдельные участки в точках подключения квартальных коллекторов. Расчетным участком сети называют канализационную линию между двумя колодцами, в которой расчетный расход может быть условно принят постоянным.

1. Расчетные расходы отдельных участков главного коллектора складываются из расходов попутных, боковых, транзитных и общих

где: - расход в начале i-го участка, л/с;

qбок.i =0 - боковой приток к участку,

qпопут.i - попутный приток от примыкающего в начале участка коллектора;

qтранзит.i - приток от выше расположенного участка.

Неравномерность поступления воды в сеть корректируется коэффициентом суточной неравномерности. который зависит от расхода на участке и определяется по таблице 13

Табл.13. - Зависимость коэффициента неравномерности стока от расхода воды на участке сети

	<5 л/сек	5ч10	10ч20	20ч50	>50
Кнер	3	2.5	2.1	1.9	1.7
Кнер = 4.2·q-0.2

Расчетный расход на участке равен

qрасч.i = Kнер ·q уч.i

Определение расчетных расходов главного коллектора сводим в таблицу 14.

Табл. 14 - Расчетные расходы главного коллектора.

N участка	Средне - секундные расходы qуч, л/с	Кнер	Фактический расход qуч,
	попутные	боковые	транзитные	общие		л/с	м3/с
I-II	1.722	0	-	1.722	3.7	6.37	0.
II-III	1.792	0	1.722	3.514	3.2	11.24
III-IV	1.653	0	3.514	5.167	3.0	15.5
IV-V	1.991	0	5.167	7.158	2.8	20.04
V-VI	1.998	0	7.158	9.156	2.7	24.7
VI-НС	1.344	0	9.156	10.50	2.6	27.3



Рис.7. Расчетная схема канализационной сети

Расчет пропускной способности главного коллектора выполняется в табличной форме (см.табл.15).

При расчете принимаются:

n=0.013 - шероховатость чугунных труб;

d - диаметр канализационной трубы, м;

h - глубина заполнения канализационной трубы, м;

s = h/d =0.5 - относительное заполнение водой канализационной трубы.

В таблице 15 расчитываются:

гр.1 - номер колодца по порядку;

гр.2 - отметка поверхности земли в точке расположения колодца, определяется на плане поселка с нанесенной на план канализационной сетью;

гр.3 - отметка оси канализационного трубопровода в створе колодца;

отм. оси = отм. пов. земли - h(глубина промерзания земли, из задания)

гр.4 - название участка,

гр. 5 - длина участка в метрах (определяется по плану канализационной сети);

гр. 6 - уклон оси трубопровода на участке;

гр.7. - фактический расход на расчетном участке (см. табл.14)

Далее определяются расчетные величины

гр.8 - принимается значение диаметра трубопровода, м;

гр.9 - принимается заполнение трубопровода водой

s = h/d =0.5

гр.10 - определяется щ= сечение потока в трубе, м²;

гр.11 - определяется ч- смоченный периметр сечения трубы, м

ч= 0.5?р?d

гр.12 - определяется R- гидравлический радиус, м

гр.13 - определяется V- скорость воды в трубе, м/с

гр.14 - определяется q_уч - расчетный расход воды на участке, л/с

Полученное значение расчетного расхода сравнивается со значением фактического расхода. Если значение расчетного расхода получилось меньше или значительно больше значения фактического расхода, то необходимо принятую величину диаметра трубы изменить и расчет участка повторить.

Минимальный диаметр уличных коллекторов принимается равным 100 мм,

Условием правильности гидравлического расчета является возрастание скоростей от участка к участку. Минимальная глубина заложения канализационной сети может быть меньше глубины промерзания, при этом от поверхности земли до верха трубы расстояние должно быть более 0,7 м.

Для условий Московской области h_пром. =1.5м, т.е. начальная глубина промерзания принимаем 1.0 м.

При соединении труб одного диаметра стыковка ведется «по воде», присоединении труб с разным диаметром по шелыге или по оси.

Предельная глубина заложения коллекторов не должна превышать 7ч8м, а в случае превышения ставится подкачивающая насосная станция.

По данным таблицы 15 строим профиль главного коллектора с указанием длины участков, уклонов, диаметров труб и отметок поверхности воды и оси трубопровода.

табл. 15 - Гидравлический расчет главного коллектора

№ колодца	отм. пов. земли	отметка оси тр-да	участок	Длина участка, м	уклон, i	Расход факт, q, л/с	диаметр, d,м	Запол- нение s=h/d	Сечение W, м2	Периметр, Х,м	Гидравл. радиус, R, м	скорость, V, м/с	Расход, л/сек
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
I	22	21
			I-II	368	0,0027	6,37	0,2	0,5	0,0157	0,314	0,05	0,48	7,503
II	21	20
			II-III	363	0,0022	11,24	0,3	0,5	0,03533	0,471	0,075	0,55	19,514
III	20,2	19,2
			III-IV	365	0,0027	15,5	0,3	0,5	0,03533	0,471	0,075	0,62	21,795
IV	19,2	18,2
			IV-V	366	0,0024	20,04	0,3	0,5	0,03533	0,471	0,075	0,58	20,452
V	18,3	17,3
			V-VI	390	0,0058	24,7	0,3	0,5	0,03533	0,471	0,075	0,93	32,937
VI	16	15
			VI-НС	151	0,008	27,3	0,3	0,5	0,03533	0,471	0,075	1,11	39,183
НС	14,8	13,8

3.4 Сооружения на водопроводящей сети

Основными сооружениями являются смотровые колодцы и подкачивающие насосные станции. Смотровые колодцы необходимы для обеспечения нормальной эксплуатации канализационной сети. Колодцы подразделяются на:

- линейные, на прямых участках сети через регламентированное расстояние (50м, 75м, 100м);

- узловые, в местах соединения коллекторов;

- перепадные, для соединения труб проложенных на разной глубине;

-водобойные, предназначенные для гашения энергии потока,

Канализационные колодцы состоят из: рабочей камеры, в пределах которой вода течет в открытом русле (в лотке), горловины, крышки рабочей камеры и крышки люка, Общая глубина колодца зависит от глубины прохождения труб, Высота рабочей камеры = 1.8 ч1.5м.

Районные канализационные насосные станции устанавливаются в случае заглубления коллекторов ниже предельного значения (5ч8)м.



Литература

1. СНиП 2.04.02-84. «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».

2. Справочники по специальным работам. Трубы, арматура и оборудование водопроводно-канализационных сооружений под ред. Перешивкина и Москвитина.

3. Шевелев А. А. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. М. Стройиздат. 1984.

4. Николадзе Г.И., Сомов М.А. Водоснабжение. М.: Стройиздат. 1995.

5. Абрамов Н.Н. Водоснабжение. М.: Стройиздат. 1982.

6. Оводов В.С. С.х. водоснабжение и обводнение. 1984.

7. Смагин В.Н. Небольсина К.А.. Беляков В.М. Курсовое и дипломное проектирование по сель.-хоз. водоснабжению. М.: Агропромиздат. 1990.

8. СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды».

9. ГОСТ 2761-84 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения».

Приложение 1

Данные к проектированию систем водоснабжения и канализации

Примечание: I - число жителей проживающих в домах с водопользованием из водоразборных колонок;

II - число жителей проживающих в домах оборудованных внутренним водопроводом и канализацией;

III - число жителей проживающих в домах оборудованных водонагревательными колонками и ваннами;

Варианты планшетов











Приложение 2

Нормы водопотребления различных категорий пользователей

№	Наименование водопотребителей	Нормы водопотреления	Коэффициент, суточной неравномерности, Ксут	Продолжительность водопотребления, сут
	Население по виду водопотребления (л/сут на 1 чел,)
1	I-с водопользованием из водоразборных колонок;	30-50	1,3	365
	II - оборудованных внутренним водопроводом и канализацией;	130-160	1,3	365
	III - оборудованных водонагревательными колонками и ваннами	160-230	1,3	365
Животные в личном пользовании (л/сут на 1 гол,)
2	Крупный рогатый скот (КРС)	60-80	1,3	365
	Молодняк КРС	25-30	1,3	365
	свиньи	15-20	1,3	365
	Овцы, козы	8-10	1,3	365
	птица	0,8 - 1,0	1,3	365
Полив зелёных насаждений и приусадебных участков (литр/1 единица)
3	На 1 жителя	50-90	2 - 3	120-150
	На 1 м2	4-5	2 - 3	120-150
Производственный сектор (л/ сут на 1 тонну продукции)
4	хлебозавод	1800-4500	1	261
	молочный завод	7500-12000	1	261
	сахарный завод	18000-25000	1	261
Животноводческий сектор (л/сут на 1 гол,)
5	Молочная ферма	100-125	1,3	365
	Свинарник	15-20	1,3	365

Приложение 3

Значения коэффициентов “б_мах” и “в, _мах” к расчету коэффициента часовой неравномерности “ Кчас”

	Степень благоустройства зданий
	I- с водопользованием из водоразборных колонок;	II - оборудованных внутренним водопроводом и канализацией	III-оборудованных водонагревательными колонками и ваннами	IV -c централизованным водоснабжением
Коэфф, бмах	1,4	1,3	1,25	1,2
Число жителей поселка (в тысячах человек)
N,тыс,чел	0,1	0,15	0,20	0,30	0,50	0,75	1,0	1,5	2,5	4,0	6,0	10,0
в, мах	4,5	4,0	3,5	3,0	2,5	2,2	2,0	1,8	1,6	1,5	1,4	1,3

Зависимость коэффициента в, _мах от числа жителей (N, тыс. чел.) в населённом пункте

Размещено на Allbest.ru

...