№ квартала

Площадь застройки, га

№ квартала

Площадь застройки, га

№ квартала

Площадь застройки, га

№ квартала

Площадь застройки, га

1

5

16

4,5

31

3,5

46

6,19

2

5

17

3,75

32

5

47

6,75

3

3,15

18

2,25

33

5

48

5

4

4,5

19 – з.з

0,75

34

5,63

49

5

5

5

20

5

35

5,63

50

4,38

6

5

21

5

36

5

51

3,78

7

5

22

3,66

37

5

52

4,81

8

5,63

23

3,66

38

4,38

53

5

9

5,63

24

4,5

39

4,78

54

4,5

10

27,5

25

2,25

40

4,5

55

3,94

11

5

26 – з.з

2,63

41

4,5

56

16

12

5

27

1,69

42

4,5

57-п.п

15,38

13

5,63

28

2

43 – з.з

9

14

4,5

29

3,5

44

5

15

5

30

3,5

45

5

Всего

302,28

Зеленые насаждения

12,38

Пром. предприятие

Число жителей, чел.

Коэффициент, β_макс.

Число жителей, чел.

Коэффициент, β_макс.

До 100

4,5

4000

1,5

150

4,5

6000

1,4

200

3,5

10000

1,3

300

3,0

20000

1,2

500

2,5

50000

1,15

750

2,2

100000

1,1

1000

2,0

300000

1,05

1500

1,8

1000000

1,0

2500

1,6

и более

1,0

№

Наименование процесса

Единица измерения

Расход воды на поливку, л/м²

1

Механизированная мойка усовершенствованных покрытий проездов и площадей

1 мойка

2.3 Определение расхода воды на пожаротушение

Расчетный расход воды для пожаров в населенном пункте и на предприятия определяем исходя из численности населения и характера застройки.

, (2.7)

где m – расчетное количество одновременных пожаров (таблица 2.3);

q_пож. – расчетный расход воды на наружное пожаротушение для одного пожара (таблица 2.3);

q^,_пож. – 2,5 л/с для населенного пункта и для предприятия;

n – число струй (для населенного пункта и для предприятия принимают n=2).

Q_пож=2*(30+2*2,5)=70 л/с.

Таблица 2.3 – Расход воды на наружное пожаротушение и расчетное количество одновременных пожаров

Для пром. предприятия расход для пожаротушения равен

Q_{пож.пром пр}.=35 л/сек.. (2.8)

2.4 Определение расходов для промышленных предприятий.

Расходы воды на предприятии складываются из бытового водоснабжения (душевые) и на производственные нужды.

Предприятие (молочный завод) работает в три смены. Общее количество рабочих 900 человек, из них в максимальную смену - 800 человек.

На предприятии есть холодные, и горячие цеха. Условно принимаем, что в горячих цехах работает 35% работников, в холодных – 65%:

N_роб.гц=2000*43/100=860 роб, (2.9)

N_роб.х.ц =2000*57/100=1140 роб. (2.10)

Количество работающих душевых сеток в сутки:

С_г,ц =860*15/100=273/5=26 (2.11)

С_х.ц =1140*15/100 =507/7=12 (2.12)

С_сут=26+12=38 душевых сеток в сутки (2.13)

где 65 – процентное отношение пользующихся душем;

5 – количество рабочих, пользующихся одной душевой сеткой в горячих цехах (таблица 5);

7 – количество рабочих и служащих, пользующихся одной душевой сеткой в холодных цехах (таблица 2.5).

Таблица 2.5 – Расчет количества человек на одну душевую сетку

Количество работающих в максимальную смену в горячих и холодных цехах:

N_{роб.г.ц.мах.см} =800*43/100=344 (2.14)

N_{роб.х.ц.мах.см}=800*57/100=456 (2.15)

Количество работающих душевых сеток в максимальную смену:

С′_г.ц=344*15/100=51,6/5=11 (2.16)

С′_г.ц=456*15/100=68,4/15=5 (2.17)

С_мах.см =11+5=16 душевые сетки в макс. смену (2.18)

2.4.1Определение расхода воды на хозяйственно – питьевые нужды рабочих и служащих

Среднесуточный расход воды промышленным предприятиям на хозяйственно – питьевые нужды рабочих и служащих:

(2.19)

где N_г.ц. – количество рабочих, работающих в горячих цехах, раб.;

N_х.ц. – количество рабочих, работающих в холодных цехах, раб.;

q_г.ц. – норма расхода воды на одного человека, работающего в горячем цехе, принимаем 45 л на одного человека в смену;

q_х.ц. – норма расхода воды на одного человека в смену для работающих в холодных цехах, принимаем 25 л на одного человека в смену.

Q_р.сут=(860*45+1140*25)/1000=67,2 м³/сут.

Для гидравлического расчета сети определяем секундный расход воды в максимальную смену:

(2.20)

где N_{р.г.ц.макс.см.} – количество рабочих в максимальную смену в горячих цехах, раб.;

N_{р.х.ц.макс.см.} – количество рабочих в максимальную смену в холодных цехах, раб.;

К_г.ц. – коэффициент часовой неравномерности для горячих цехов, равный 2,5;

К_х.ц. - коэффициент часовой неравномерности для холодных цехов, равный 3;

8 – продолжительность смены.

.

2.4.2 Расход воды на прием душа

Расход воды на прием душа принимаем из расчета 500 л/чел. На душевую сетку в течении 45 мин. после смены.

(2.21)

где С_сут. – количество душевых сеток в сутки, шт.

Расход воды душа для максимальной смены по числу душевых сеток.

(2.22)

где С_{макс.см} – количество душевых сеток в максимальную смену, шт.

2.4.3 Расход воды на производительные нужды.

Расход воды на производственные нужды промышленных предприятий находим по формуле:

(2.23)

где q_т – норма расхода воды на единицу продукции, м³/сут.;

N_т - объем продукции, выпускаемой предприятии, т.

Максимальный секундный расход:

Q_{сек.мах}=Q_сут.пр/(24*3,6),л/с (2.24)

,

Q_{сут.душ}=, (2.25)

где С_сут - количество душевых сеток в сутки (см.формулу (13))

Расход воды душа для максимальных систем по числу душевых сеток

Q_{мах.см.душ}= (2.26)

Результаты расчета расходов сводим в таблицу водопотребления.

Таблица 2.6 – Сводные данные водопотребления

3. Трассировка водопроводной сети

Водопроводная сеть состоит из магистральных и распределительных линий. Магистральные линии предназначены для транспортировки основного количества воды к наиболее отдаленным ее потребителям. Распределительные – для непосредственной подачи воды к домовым ответвлениям и водоразборным колонкам, пожарным гидрантам.

Расчету подлежит только магистральные линии. При трассировке следует учитывать:

1. главные магистральные линии необходимо направлять по кратчайшему расстоянию к наиболее крупным водопотребителям;

2. с целью обеспечения бесперебойной подачи воды основных магистралей должно быть не менее двух, их следует соединять перемычками, позволяющими в случае аварии выключать на ремонт какой либо участок;

3. водопроводные линии должны быть расположены равномерно по всей территории объекта водоснабжения;

4. для обеспечения достаточного напора в распределительной сети магистральные линии следует прокладывать на наиболее возвышенных отметках местности;

5. водопроводные линии следует располагать по проездам или обочинам дорог параллельно линиям застройки вне асфальтовых или бетонных покрытий;

6. автомобильные или железные дороги, трубопроводы должны пересекать под прямым углом;

7. водопроводную сеть следует проектировать кольцевой. Тупиковые линии разрешается устраивать только в хозяйственно – питьевом водопроводе при диаметре не более 100 мм, в противопожарных водопроводах при длине линии

200 м и в производственных водоводах, при возможности перерыва водоснабжения на время ликвидации аварии.

Трассировка водопроводной сети размещена на листе графической части.

3.1 Определение путевых расходов

Удельный расход:

(3.1)

где Q_сек. – расчетный расход, л/с;

Σl – сумма длинны расчетных участков, км.

Расход воды по отдельным участкам называется путевым расходом. Путевой расход рассчитываем по формуле:

(3.2)

где q_уд. – удельный расход, л/с;

l_уч. – длина участка, км.

l_1-2=0,835 км Q_1-2=310,19*0,835=259,001 л/с

l_2-3=0,81 км Q_2-3=310,19*0,81=251,252 л/с

l_3-4=0,475 км Q_3-4=310,19*0,475=147,339 л/с

l_4-5=0,49 км Q_4-5=310,19*0,49=151,992 л/с

l_5-6=0,3 км Q_5-6=310,19*0,3=93,056 л/с

l_6-7=0,675 км Q_6-7=310,19*0,675=209,377 л/с

l_7-8=0,705 км Q_7-8=310,19*0,705=218,682 л/с

l_8-9=0,905 км Q_8-9=310,19*0,905=280,727 л/с

l_9-1=0,9 км Q_9-1=310,19*0,9=279,169 л/с

l_9-4=0,825 км Q_9-4=310,19*0,825=255,905 л/с

Σl=6,92 км ΣQ=2146,5 л/с

3.2 Определение узловых расходов

На основании значений путевых расходов определяют узловые расходы в расчетных точках сети. Узловой расход равен полу сумме путевых расходов участков, примыкающих к данному узлу, плюс сосредоточенный расход:

(3.3)

Q₁=(Q_1-2+Q_1-9)/2+Q_соср.=274,995 л/с;

Q₂=(Q_1-2+Q_2-3)/2=255,1265 л/с;

Q₃=(Q_2-3+Q_3-4)/2=199,2955 л/с;

Q₄=(Q_3-4+Q_9-4+Q_4-5)/2=277,618 л/с;

Q₅=(Q_4-5+Q_5-6)/2=122,524 л/с;

Q₆=(Q_5-6+ Q_6-7)/2=151,2165 л/с;

Q₇=(Q_6-7+Q_7-8)/2=214,0295 л/с;

Q₈=(Q_7-8+Q_9-8)/2=249,7045 л/с;

Q₉=(Q_8-9+Q_9-4+Q_1-9)/2=407,9005 л/с.

∑Q_узл=2152,41 л/с;

4. Гидравлический расчет водопроводной сети

Целью расчета является определение диаметра труб и потери напора в сети. Одновременно входят скорость движения воды по трубам, величина которой может служить показателем правильности выбора их диаметров.

Сеть рассчитывают на секундный расход, определяемый для часа наибольшего водопотребления, и проверяют на пропуск максимального хозяйственно – питьевого расхода (плюс пожар).

Существующий метод расчета сети основан на предположении, что водозабор из сети на хозяйственно – питьевые нужды происходит равномерно по длине трубопроводов, исключением являются сосредоточенные расходы.

Таблица 4.1 – Ориентировочное определение диаметра труб для средних экономических скоростей

Таблица 4.2 – Расчетные значения удельных сопротивлений для чугунных водопроводных труб класса А

13360х10^-6

250

2,638х10^-6

600

0,026х10^-6

80

1044х10^-6

300

0,986х10^-6

700

0,012х10^-6

100

399х10^-6

350

0,437х10^-6

800

0,0057х10^-6

125

103,5х10^-6

400

0,219х10^-6

900

0,0031х10^-6

150

39,54х10^-6

450

0,119х10^-6

1000

0,0018х10^-6

200

8,608х10^-6

500

0,068х10^-6

1200

0,00066х10^-6

V, м/с

Значения К

V, м/с

Значения К

V, м/с

Значения К

0,20

1,462

0,80

1,047

1,9

0,891

0,25

1,380

0,85

1,034

2,0

0,884

0,30

1,317

0,90

1,021

2,1

0,878

0,35

1,267

1,0

1,0

2,2

0,871

0,40

1,226

1,1

0,988

2,3

0,866

0,45

1,192

1,2

0,965

2,4

0,861

0,50

1,163

1,3

0,951

2,5

0,856

0,55

1,138

1,4

0,938

2,6

0,851

0,60

1,115

1,5

0,927

2,7

0,847

0,65

1,096

1,6

0,917

2,8

0,843

0,70

1,078

1,7

0,907

2,9

0,839

0,75

1,062

1,8

0,899

3,0

0,836

Номер колец

Номер участка

Длина участка, м

Диаметр, мм

Удельное сопротивление А при q, л/с

*10^-6

Предварительное потока распределение

1-е исправление

2-е исправление

Расход q, л/с

Скорость V, м/с

Поправочный коэффициент, с/м²

S=AKL, с²/м⁵

*10^-6

Sq, с/м²

h=Sq², м

Δq, л/с

q, л/с

Sq, с/м²

h₁=Sq², м

Δq, л/с

q, л/с

Sq, с/м²

h₂=Sq², м

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

1

1-2

835

1000

0,0018

929,4

1,188

0,968

1,455

0,0014

1,257-

60,89-

868,51

0,0013

1,098-

19,12-

849,39

0,0012

1,05-

2-3

810

800

0,0057

674,3

1,339

0,946

4,368

0,029

1,986-

60,89-

613,41

0,0027

1,644-

19,12-

594,29

0,0026

1,543-

3-4

475

700

0,012

475,0

1,232

0,961

5,478

0,0026

1,236-

60,89-

414,11

0,0023

0,939

19,12-

394,99

0,0022

0,855-

9-4

825

700

0,012

400,4

1,044

0,995

9,851

0,0039

1,579+

7,28+

407,68

0,004

1,637+

11,75+

418,75

0,0041

1,727+

1-9

900

1000

0,0018

947,99

1,214

0,963

1,56

0,0015

1,402+

60,89+

1008,88

0,0016

1,588+

19,12+

1027,9

0,0016

1,648+

∑=0,0123 ∆h=-1,498 ∆q=-1,498/(2+0.123)=+60,89 ∆h=-0,455 ∆h=-0,073

2

9-4

825

700

0,012

400,4

1,044

0,995

9,851

0,0039

1,579-

7,28+

407,68

0,004

1,637+

11,75-

418,75

0,0041

1,727-

4-5

490

800

0,0057

597,8

1,19

0,967

2,701

0,0016

0,965-

53,61-

544,19

0,0015

0,8-

30,87+

575,06

0,0016

0,893+

5-6

300

700

0,012

475,2

1,233

0,96

3,456

0,0016

1,78-

53,61-

421,59

0,0015

0,614-

30,87+

452,06

0,0016

0,708+

6-7

675

600

0,026

324,0

1,15

0,977

17,146

0,0056

1,8-

53,61-

270,39

0,0046

1,254-

30,87+

301,26

0,0052

1,556+

7-8

705

400

0,219

110,0

0,875

1,028

158,718

0,0175

1,921-

53,61-

56,39

0,009

0,505-

30,87+

87,26

0,0139

1,209+

8-9

905

450

0,119

139,7

0,881

1,026

110,495

0,0154

2,156+

53,61+

193,31

0,0214

4,129+

30,87-

162,44

0,018

2,916-

∑=0,0456 ∆h=-4,889 ∆q₁=-4,889/(2*0.0456)=+53,61 ∆h=+2,593 ∆h=-0,277 ∑по контуру=-0,35

Номер точки

Номер участка

Отметки земли

Потери напора на участке

Пьезометрическая отметка

Свободный напор

8

Z₇=318,5

h_n-7=348,5

Н_св.7=30

8-9

H_7-6=2,92

9

Z₆=316,7

h_n-6=351,42

Н_св.6=34,72

1-9

H_6-5=1,65

1

Z₅=317,5

h_n-5=353,07

Н_св.5=35,57

№ позиции

Обозначение ГОСТ

Наименование

Количество

Приме-чание

9583-75

Трубы чугунные напорные d=1000

1735 пм

-----

d=450

905 пм

-----

d=800

1300 пм

-----

d=700

1125 пм

-----

d=600

675 пм

-----

d=400

705 пм

18599-83

КФ 1200х1200

1 шт.

-----

1000х800

1 шт.

-----

800х700

2 шт.

-----

800х400

1 шт

-----

600х400

1 шт.

-----

1000х700

1 шт.

-----

ТФ 1200х1200

1 шт.

-----

700х700

2 шт.

-----

500х500

12822-75

Задвижка клиновая с невыдвижным шпинделем Р_р=10кг/см² d_у =1200

3 шт.

10926-75

Задвижка клиновая с невыдвижным шпинделем Р_р=16-64 кг/см² d_у =1000

4 шт.

-----

d_у =700

8 шт.

-----

d_y=800

4 шт.

-----

d_у =600

5 шт.

10194-78

Задвижка параллельная с выдвижным шпинделем Р_р=10кг/см² d_у =400

9 шт.

-----

d_у =300

2 шт.

8599-83

ПФ 1200х1000

2 шт.

-----

1200х700

1 шт.

-----

700х600

1 шт.

-----

800х400

2 шт.

-----

1000х400

1 шт.

-----

800х700

2 шт.

-----

700х600

3 шт.

30.

-----

700х400

1

31.

-----

400х300

2

32.

-----

600х450

1

33.

-----

1000х700

1

34.

-----

700х450

1

35.

-----

600х400

1

36.

-----

500х450

1

37.

-----

500х400

1

38.

18599-83

ПФГ d_у =1000

2

39.

-----

d_у=800

2

40.

-----

d_у=700

2

8. Расчет расходов сточных вод

Проектируется полная раздельная система канализации, включая раздельные сети для отвода бытовых, производственных и поверхностных стоков.

Принимается пересеченная схема канализирования. Главный коллектор проектируется на пониженной грани территории города вдоль водного объекта. Сброс сточных вод после очистки намечен в водоем ниже города, по течению. Очистные сооружения располагаются на более высоких отметках, чем главный коллектор, поэтому для перекачки сточных вод предусматривается насосная станция (ГНС).

Уклон поверхности земли во всех кварталах ~0,009, поэтому трассировку уличных сетей проводят по пониженной стороне квартала.

Для гидравлического расчета канализационной сети при определении расчетных расходов принимают средне – суточную норму водоотведения, равную норме водопотребления.

8.1 Расходы сточных вод от населения

Среднесуточный расход:

(8.1)

где q – удельное водоотведения от одного, л/чел. сутки;

N – расчетное население города, чел..

Средний секундный расход:

(8.2)

Удельное водоотведение равно удельному водопотреблению, зависит от благоустройства жилья.

Канализационную сеть рассчитывают на пропуск максимального секундного расхода.

(8.3)

где К_общ. – общий коэффициент неравномерности притока сточных вод.

Q_{макс.сек}=238,28*1,59=378,87 л/с.

8.2 Расход сточных вод от пром. предприятий

а) средний суточный расход,м³/год

Q_сут.ср=(25*N₁+45N₂)/1000 м³/сутки, (8.4 )

Q_сут.ср=(25*1140+45*860)/1000=67,2 м³/сутки,

б)максимальный секундный расход, л/с

q_{мах.сек}=(25*N₃*3+45*N₄*2,5)/(Т*3600)л/с ( 8.5)

q_{мах.сек}=(25*800*0,57*3+45*800*0,43*2,5)/(8*3600)=2,53 л/с

где N_1, N₂-число работающих в сутки с удельным водопотреблением 25 и 45 л/сна ч;

N_3, N₄- число работающих в мах смену с удельным водопотреблением 25 и 45 л/с на ч;

Т-продолжительность смены,(8 ч)

Расчетный расход душевых сеток

Расход воды на прием душа принимаем из расчета 500 л/чел. На душевую сетку в течении 45 мин. после смены.

(8.6)

где С_сут. – количество душевых сеток в сутки, шт.

8.3 Расход воды душа для максимальной смены по числу душевых сеток.

(8.7)

где С_{макс.см} – количество душевых сеток в максимальную смену, шт.

8.4 Расчетный расход производственных сточных вод:

Расход воды на производственные нужды промышленных предприятий находим по формуле:

(8.8)

где q_т – норма расхода воды на единицу продукции, м³/сут.;

N_т - объем продукции, выпускаемой предприятии, т.

Максимальный секундный расход:

Q_{сек.мах}=Q_сут.пр/(24*3,6),л/с

, (8.9)

8.5 Модуль стока на 1 га:

(8.10)

где q_ж – норма водоснабжения ,л люд. /пор (по заданию);

Р - плотность населения люд./га (по задаче);

8.6 Определение расчетных расходов по участкам главного коллектора

Расчетным участком называют канализационную сеть между двумя точками, где расчетный расход условно принимается постоянным. Расчетный расход, поступающий в каждый участок сети, представляет собой сумму расходов: попутного, бокового, транзитного и сосредоточенного.

Дорожная затрата на участке прямо пропорциональная произведению модулю стока на площадь квартала

, л*га/с (8.11)

где q_о – модуль стока, л/с;

F - площадь квартала, га.

Дорожная затрата бокового коллектора пропорциональная произведению модулю стока на площади кварталов.

q_б.к,=q*ΣF_кв л*га/с (8.12)

где q_о – модуль стока, л/с;

F - площадь кварталов, га.

Таблица 8.1 – Определение расчетных расходов сточных вод по участкам главного коллектора

Величина попутного расхода q_п, л/с

Попутный

Транзитный

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

1-2

44

5

0,87

4,34

4,34

2,5

10,85

10,85

50,41

2-3

45

5

0,87

4,34

4,34

59,09

1,69

99,86

99,86

3-4

46

6,19

0,87

5,37

59,09

64,46

1,68

108,29

108,29

4-5

47

6,75

0,87

5,86

64,46

70,32

1,67

117,43

117,43

5-6

48

5

0,87

4,34

70,32

74,66

1,67

124,68

124,68

54,16

6-7

49

5

0,87

4,34

74,66

133,16

1,6

213,06

213,06

7-8

50

4,38

0,87

3,8

133,16

136,96

1,6

219,14

219,14

8-гнс

51

3,78

0,87

3,28

136,96

140,24

1,59

222,98

222,98

10-гнс

84,48

13.89

98.37

1.65

160.37

160.37

9-10

56

16

0,87

13,89

13,89

2,05

28,48

5,91

34,39

Диаметр, мм

Скорость V_мин. при наполнении H/D

0,6

0,7

0,75

0,8

150-250

0,7

-

-

-

300-400

-

0,8

-

-

450-500

-

-

0,9

-

600-800

-

-

1

-

900

-

-

1,15

-

1000-1200

-

-

-

1,15

1500

-

-

-

1,3

>1500

-

-

-

1,5

Номер расчетного участка

Длина участка, м

Расчетный расход, л/с

Диаметр, мм

Уклон коллектора

Скорость, м/с

Степень наполнения

10. Построение профиля главного коллектора

Продольный профиль главного коллектора строится в горизонтальном (1:5000) и вертикальном (1:100) масштабах. Строится профиль поверхности земли по трассе главного коллектора. Отметки земли определяются по генеральному плану в соответствии с горизонталями.

Производят расчет отметок лотка трубопроводов на расчетных участках. Глубину заложения в первой расчетной точке принимаем равной 2,5 м.

При изменении диаметра коллектора необходимо на профиле указать две отметки: лотка вышележащего коллектора и лотка присоединяемого коллектора.

11. Спецификация канализационных труб

Таблица 17 - Спецификация канализационных труб

Литература

1. Строительные нормы и правила. Нормы проектирования. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. – М.: Стройиздат, 1985.

2. Строительные нормы и правила. Нормы проектирования СНиП 2.04.03 85. Канализация. Наружные сети и сооружения. – М.: Стройиздат, 1986.

3. Шевелев Ф.А. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. – М.: Стройиздат, 1973.

4. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.И. Павловского. – М.: Стройиздат, 1967.

5. Курганов А.М., Федоров Н.Ф. Гидравлические расчеты систем водоснабжения и водоотведения: Справочник. – Л.: Стройиздат, 1986.

6. Абрамов Н.Н., Поспелова М.М. и др. Расчет водопроводных сетей. – М.: Стройиздат, 1976.

7. Богун В.О., Федоров Н.Ф. Канализационные сети. – М.: Стройиздат, 1977.