Реконструкция систем водоснабжения

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Реконструкция систем водоснабжения

1.1 Трассировка существующих и проектируемых объектов водоснабжения населенного пункта и п/п

Трассировка водопроводных сетей обусловлена улицами и кварталами генплана и охватывает новые строящиеся районы города. Распределение расходов воды на нужды населения производятся равномерно с учетом плотности застройки по отдельным районам города.

Сети по городу существующие и проектируемые - кольцевые.

Необходимо проложить кольцевые сети для вновь проектируемых районов, а также сети дополнительной к существующей на участках с недостаточной пропускной способностью. Проектируемые кварталы следует вычертить выше по течению реки относительно существующей застройки. Глубина заложения сети принимается 1,9-2,5 м до низа трубы, камеры и колодцы выполняются из сборных ж/б элементов по типовым проектам 901-09-11.84. Для наружного пожаротушения на внутриплощадочной и уличной сетях предусматривается установка пожарных гидрантов.

Проектом предусматривается использование речной воды для технических целей п/п.

При трассировании водопроводной сети населенного пункта следует соблюдать следующие основные рекомендации:

- главные магистральные линии надо направлять по кратчайшему расстоянию к наиболее крупным водопотребителям, а также к водонапорной башне;

- для обеспечения надежности водоснабжения, основных магистралей должно быть не менее 2-ух, соединенных перемычками;

- водопроводные линии должны быть распределены равномерно по территории объекта водоснабжения;

- водопроводные линии следует располагать по проездам или обочинам дорог, параллельно линиям застройки;

- автомобильные железные дороги, а также естественные преграды (реки, овраги и т.д.) трубопроводы должны пересекать под прямым углом.

Необходимо вычертить проектируемый водозабор из поверхностного источника (русловой совмещенного типа). Трассировка водопроводной сети до реконструкции представлена на рисунке 1.1, трассировка водопроводной сети после реконструкции - рисунок 1.2.

1.2 Проектирование и расчет водозаборных сооружений из подземного источника

Питьевое водоснабжение населенного пункта базируется на эксплуатации подземных вод, водоносного комплекса, среднедевонских отложений. Основным источником является существующий водозабор подземных вод «Лесной».

Качество воды подземного водозабора соответствует требованиям СаНПиН 10-124 РБ 99 за исключением повышенного содержания железа.

Реконструкция водозабора из подземных источников заключается в проверке требуемого количества скважин для обеспечения подачи в город максимально суточного расхода )до и после его увеличения).

Расчет основных параметров водозабора

При проектировании водозаборных сооружений для захвата воды из подземных источников при известном дебите скважины. Одной из основных задач является определение числа рабочих скважин.

Число рабочих скважин:

(1.1)

где - суммарный дебит группы взаимодействующих скважин применяем равным

(1.2)

- максимальный суточный расход

- время работы водоподъемной станции в течении суток T = 24ч.

- дебит взаимодействующей скважины

(1.3)

- коэффициент взаимодействия, принимается в зависимости от типа грунта и с учетом расстояния между скважинами, .

После расчета количества скважин определяется фактический дебит одной скважины, м³/сут.

(1.4)

(1.5)

Расчет для существующего положения

К эксплуатации принят пласт 40 м от поверхности земли, мощность водоносного пласта m = 20 м.

Подбор оборудования для подъема воды основывается на подаче насоса и требуемом давлении.

Подача насоса

 (1.6)

(1.7)

Динамический уровень воды располагается 20 м от поверхности земли, статический - 10 м от поверхности земли.

Дебит взаимодействующей скважины (ф-ла 1.3):

Суммарный дебит группы взаимодействующих скважин (ф-ла 1.3):

Число рабочих скважин (ф-ла 1.1):

Фактический дебит одной скважины (ф-ла 1.4 и 1.5):

Таблица 1.2 - Определение диаметра и потерь давления в сборных водоводах

Участок	Расчетный расход, л/с	D уч-ка, мм	Скорость, мм/с	Длина, м	1000i	Потери напора, м
1-2	45,3	200	1,32	50	14,277	0,714
2-3	45,3	200	1,32	150	14,277	2,141
3-4	90,6	300	1,193	150	6,976	1,046
4-5	135,9	350	1,313	75	6,889	0,517
5-вк	0,7*226,5 =158,55	450	0,93	1500	2,591	3,887
Сумма	8,305

Расчет водозаборных скважин после реконструкции

после реконструкции определяется с учетом % увеличения расхода (по заданию на проектирование): для 1 района (где увеличение кварталов жилой застройки) на 36%, для 2 района (где увеличение кварталов жилой застройки) на 13% и для 1-ой смены п/п на 34%.

После расчета сводной таблицы водопотребления определили новое значение, который 8 ч в сутки составляет суммарный расход

Дебит взаимодействующей скважины (ф-ла 1.3):

Суммарный дебит группы взаимодействующих скважин (ф-ла 1.3):

Число рабочих скважин (ф-ла 1.1):

Фактический дебит одной скважины (ф-ла 1.4 и 1.5):

Таблица 1.4 - Определение d и потерь давления в сборных водоводах

Участок	Расчетный расход, л/с	D уч-ка, мм	Скорость, мм/с	Длина, м	1000i	Потери напора, м
1'-2'	42,2	250	1,106	50	5,231	0,262
2'-3'	42,2	250	1,106	75	5,231	0,392
3'-4'(ст.об.)	126,6*,7=88,62	355	1,153	500	3,667	1,834
4'(ст.об. )-вк	353,1*0,7=247,17	560	1,292	600	2,563	2,102
Сумма	4,59

1.3 Расчет сооружений для забора воды из поверхностного источника

Водозабор должен обеспечить пропуск максимального суточного расхода Q_{max сут.}:

 (1.8)

где - коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды водопровода, принимаем =1,09...1,1;

Q_{maxсут тех}- максимальный суточный расход;

n - число секций трубопроводов

Конструирование оголовка и расчет входных отверстий. Русловой водозабор состоит из приемного оголовка, самотечной линии и берегового колодца. Принимается оголовок незащищенного типа, так как река несудоходна и не используется для лесосплава. Согласно ТКП 45-4.01-30-2009 верх оголовка должен размещаться ниже кромки льда не менее чем на 0,2 м, а низ водоприемного окна должен быть выше дна водоема не менее чем на 0,5 м.

Водоприемник устраивается в виде наклонного стояка с воронкой (раструбом). Входные отверстия воронок располагаются перпендикулярно течению реки и перекрываются сороудерживающими решетками. Площадь входных отверстий (м²) водоприемников определяется, исходя из скорости входа воды с учетом стеснения сороудерживающими решетками:

; (1.9)

где 1,25 - коэффициент, учитывающий засорение отверстий;

q_расч - расчетный расход одной секции, одного трубопровода, м³/с;

К- коэффициент, учитывающий стеснение отверстий стержнями решетки; К=(а+c)/а (а - расстояние между стержнями в свету, см; c - толщина стержней, см);

v_вх- скорость входа воды в водоприемные отверстия, принимается v_вх=0,2 м/с;

; (1.10)

Принимается решетка (площадь которой должна быть не менее полученной расчетом) с размерами окна 400600 мм и F_br=0,24 м².

Решетка проверяется на случай отключения при аварии одной линии самотечных труб:

0,7q_{расч.водоз} = 0,70,016 = 0,0112 м³/с (q_{расч.водоз}=2q_расч=20,008 = 0,016 м³/с).

Тогда скорость входа:

(1.11)

, что находится в допустимых пределах.

Расчет самосчтечных линий. Исходя из надежности работы водозабора, принимается водовод из двух самотечных линий, проложенных с обратным уклоном из стальных труб. Стальные трубы хорошо сопротивляются ударам плавающих предметов и не разрушаются при образовании под ними местных временных промоин.

Расчет самотечной линии заключается в определении диаметра водовода и потерь напора в нем, исходя из следующих требований: скорость течения воды должна быть не менее скорости течения в реке при УНВ v_реки=0,5 м/с и не менее незаиляющей скорости 0,7 м/с (ТКП 45-4.01-30-2009 ).

Для расчета принимается v_расч.=0,7 м/с, тогда диаметр самотечных труб:

(1.12)

Принимаем стандартный диаметр, округляя полученный по расчету в большую сторону, d = 150мм = 0,15м, скорость в трубе составит:

Потери напора в самотечных линиях при УНВ (работа в межень).

Потери напора определяются как сумма потерь на местные сопротивления и потери напора по длине:

=+h_дл; (1.13)

=h₁+h₂+h₃+h₄; (1.14)

где h₁ - потери напора в решетке (на входе), принимают h₁=0,1 м;

h₂ - потери на вход;

h₂ = ; (1.15)

- коэффициент гидравлического сопротивления при входе в раструб; =0,1;

h₃ - потери напора в фасонных частях (тройнике) и арматуре (задвижке) на самотечных линиях;

 (1.16)

h₄ - потери напора на выходе (на вход в колодец, ж=1);

(1.17)

h_дл - потери напора по длине, определяют при работе двух линий самотечных труб;

Длина самотечных линий определяется после привязки берегового колодца и размещения оголовка в русле. Оголовок располагается в таком месте, где выполняются условия: расстояние от низа окна до дна не менее 0,5 м, а от верха оголовка до кромки льда 0,2 м. Береговой колодец проектируется на берегу в месте, которое выдвигается на 0,5…1,0 м над УВВ. По профилю длина самотечной линии составляет l = 80м.

(1.18)

Потери напора при аварийной работе водозабора в период отключения одной линии при УНВ.

При аварийной работе должен быть подан расход не менее 70% расчетного расхода водозабора:

(1.19)

Тогда скорость при аварии:

потери напора:

; (1.20)

h₁=0,1 м;

Потери напора при пропуске расчетного расхода водозабора по одной линии в паводок (при УВВ).

Скорость в самотечной линии должна быть больше, чем скорость в реке v_реки при УВВ, поэтому весь расход идет по одной линии (одна отключается).

м/с (1.21)

потери напора:

h₁=0,1 м;

Промывка самотечных труб.При эксплуатации не исключено засорение входных решеток и труб. Для удаления сора и наносов их промывают обратным током воды. Воду на промывку подают по нагнетательной линии от насосной станции.

Скорость промывной воды:

(1.22)

где А - коэффициент, согласно СНиП А=7,5...10, принимаем А=8;

D - диаметр самотечной линии, м;

d - диаметр промывных частиц, мм.

Расход промывной воды:

(1.23)

Определение размеров берегового колодца по высоте.Между приемным и всасывающим отделениями устанавливаются плоские съемные сетки, размеры которых определяются по скорости V_c прохода воды через ячейки в свету (принимается не более 0,4 м/с при отсутствии внешних рыбозаградителей):

 (1.24)

Зная расход, скорость и определив коэффициент, учитывающий стеснение входа стержнями решеток

(1.25)

где а - расстояние между проволоками сетки, примем 4 мм;

с - диаметр проволоки; с=1...1,5 мм, примем с=1 мм;

вычислим

Принимаем отверстие для установки сетки размером 800Ч800 мм и F = 0,64 м²

Скорость воды при отключении одной линии самотечных труб:

Следовательно, сетка выбрана правильно.

Определение размеров берегового колодца в плане.

Размеры колодца в плане из условия размещения оборудования в приемных и всасывающих секциях (отделениях). Диаметр самотечных труб, тип и размеры промывного оборудования определены выше. Находим диаметры всасывающих труб и связанного с ними оборудования.

Диаметр всасывающей линии определим по расчетному расходу одной секции и скорости во всасывающей трубе v_вс:

 (1.26)

Принимаем v_вс=1,5 м/с (v_вс=1,2...2 м/с), тогда

Ближайший стандартный диаметр d_вс= 100 мм, диаметр воронки на концах всасывающих труб:

D_вор=(1,3...1,5)d_вс=1,50,10=0,15 м (1.27)

Расстояние от дна колодца до раструба на конце всасывающей трубы должно h₁?0,8; D_вор=0,80,10=0,08м. Расстояние от низа раструба всасывающей трубы до самого низкого уровня воды во всасывающем отделении колодца принимается равным h₂=2D_вор=20,08=0,16м. Из условия монтажа оборудования и эксплуатации назначаем диаметр колодца 3 м, толщину стенок принимаем 10% от глубины колодца b=80 см.

Определение уровней воды в береговом колодце.

В межень (УНВ) при работе двух линий

113,6-0,27=113,33 м. (1.28)

В межень при аварийной работе одной линии

113,6-0,187=113,413 м. (1.29)

В паводок при работе одной линии

116,1-0,713=115,387м. (1.30)

Отметки уровней воды в отделении всасывающих линий принимают ниже, чем в приемном, на 0.1 м:

;(1.31)

; (1.32)

; (1.33)

Отметка пола берегового колодца:

; (1.34)

Отметка выхода самотечных труб в приемное отделение берегового колодца должна быть ниже самого низкого уровня воды в нем не менее чем на 0,3 м:

(1.35)

(из условия горизонтальностипрокладки самотечных линий)

Верх сетки устанавливается на 10 см ниже минимального уровня воды во всасывающем отделении, поэтому

; (1.36)

Нижнее основание будет ниже на высоту сетки P_c=1,50 м на отметке

; (1.37)

Отметка дна колодца на 1,0 м ниже

; (1.38)

; (1.39)

где h₁- расстояние между самым низким уровнем воды во всасывающем отделении и низом воронки, м;

h₂ - расстояние между низом воронки и дном колодца, м.

Для удаления песка и ила из первого отделения, береговой колодец периодически промывают при помощи эжекторной установки, работающей от напорной линии насосной станции первого подъема.

Расчет насосной станции первого подъема.

Подача насосной станции Iподъема:

(1.49)

Насосную станцию размещаем в 35 м от берегового колодца, в ней предусматриваются рабочие и резервные насосы, которые подают воду на очистные сооружения. Так как сооружения относятся ко второму классу, принимаем несколько (два) рабочих насоса и один резервный.

Давление насосов насосной станции:

 (1.40)

(1.41)

где H_г - геометрическая высота подъема, м;

- суммарные потери давления при движении воды от берегового колодца до очистных сооружений

(1.42)

(1.43)

где H_тр - требуемая высота подъема воды, м

- минимальная отметка воды во всасывающем отделении берегового колодца,м:

(1.44)

(1.45)

где - потери давления на всасывания, МПа:

(1.46)

 - потери давления в коммуникациях насосной станции первого подъема, МПа:

(1.47)

- потери давления в водомере, МПа:

- потери давления при движении воды от берегового колодца до п/п, МПа:

(1.48)

Тогда:

Подбираем насос марки Wilo - CronoNorm - NLC (Q_max=1650 м³/ч, H_max = 100 м)

1.4 Реконструкция водоводов и водопроводных сетей

Гидравлический расчет кольцевой водопроводной сети города до реконструкции

Подача насосной станции Iподъема:

 (1.49)

Подача водонапорной башни:

(1.50)

Согласно заданию на проектирование к проекту принимаем объединенные хозяйственно-питьевые, противопожарные трубопроводы с расчетным расходом воды на пожар 20 л/с.

Тогда подача насосной станции

(1.51)

Определение путевых расходов

Удельный расход воды (расход, отбираемый на единицу длины сети) определяется для каждой зоны застройки отдельно по формуле:

(1.53)

где Q_пут - путевой расход, отбираемый равномерно из всех участков магистральных трубопроводов;

L - сумма приведенных длин линий, из которых вода отбирается с расходом Q_пут, м.

При вычислении приведенной длины руководствуются следующим:

- в L включаются участки магистральных линий, из которых вода отбирается с двух сторон в данной зоне, поэтому участки, проходящие по незастроенным территориям, зеленым насаждениям, а также через реки, озера, овраги, не включаются в суммарную приведенную длину сети;

- при расположении данного участка на границе двух районов с разной плотностью проживающего населения, в L включается половина длины данного участка для каждой зоны.

В соответствии с генпланом, длина магистральных линий и путевые расходы в 1-ом районе составляют:L₁ =6796 м, Q_пут1=177,8 л/с; а во 2-ом районе -L₂ =5180 м, Q_пут2= 254,6 л/с

Удельный расход воды для первого района:

Удельный расход воды для второго района:

Расходы воды, отбираемые на участках магистральных трубопроводов (путевые расходы):

(1.54)

Результаты расчетов путевых расходов сводим в таблицу 1.3

Таблица 1.5-Определение путевых расходов.

Участок	Приведенная длина, м	Расход qпут., л/с
1 район
1-2	1625	42,525
1-8	1061	27,766
8-7	1385	36,245
8-9	1353	35,407
7-6	1372	35,904
сумма	6796	177,847
2 район
2-3	812	39,916
3-4	929	45,668
4-5	1024	50,338
5-6	1203	59,137
4-9	1212	59,580
сумма	5180	254,639

Определение узловых расходов воды

Узловые расходы условно принимаются фиксированными, не зависящими от напора в водопроводной сети и определяются по формуле:

(1.55)

где q_уз.к - водоотбор из узла, л/с:

q_пут - сумма путевых расходов воды на участках, примыкающих к рассматриваемому узлу, л/с

Q_кр.п.к - отбор воды крупными водопотребителями из узла (сосредоточенные расходы), л/с.

В час максимального водопотребления сосредоточенные расходы составляют:

- промышленное предприятие

(1.56)

- столовая

(1.57)

Расчет узловых расходов воды сведен в таблицу 1.6

Таблица 1.6 - Значения узловых расходов

Номер узловой точки	Номера, прилегающих к узловой точке участков	qпут, л/с	Qкр.п	qузл, л/с
ВК1	1-2,1-8	70,291		35,1
ВК2	1-2,2-3	82,442	0,67	41,9
ВК3	2-3,3-4	85,584		42,8
ВК4	3-4,4-5,4-9	155,585		77,8
ВК5	4-5,5-6	109,475	19,9	74,6
ВК6	5-6,6-7	95,042		47,5
ВК7	6-7,7-8	72,149		36,1
ВК8	1-8,7-8,8-9	99,418		49,7
ВК9	8-9,9-4	94,987		47,5

Определение регулирующего объема бака водонапорной башни. Определение высоты водонапорной башни

Водонапорная башня предназначена для хранения регулирующего и противопожарного запаса воды, а также для создания и поддержания в сети необходимого напора.

В баке башни размещаются необходимые запасы воды, выполнены эти баки из металла или железобетона; в плане они имеют обычно круглую форму. Днище бывает плоским или вогнутым.

Бак водонапорной башни хозяйственно-противопожарного водопровода должен содержать объем воды для регулирования неравномерности водопотребления и неприкосновенный противопожарный запас: для населенных мест на 10-минутную продолжительность тушения одного внутреннего и одного наружного пожаров при одновременном наибольшем расходе воды на другие нужды.

Определение регулирующего объёма бака водонапорной башни ведём в табличной форме, таблица 1.7

Полный объем водонапорной башни определяется по формуле:

W_{п (б)}=W_{рег (б).}+W_пож, м³ (1.58)

гдеW_{рег (б).} - регулирующий объём бака водонапорной башни, м³:

(1.59)

P_max - максимальное значение фактического остатка, таблица 1.7.

- максимальный суточный расход, м³/час.

W_пож - неприкосновенный противопожарный объём воды в баке башни, м³:

W_пож=60•Q_пож•t, м³ (1.60)

t -время тушения пожара (t=10 мин);

Q_пож. - расход воды на 10-ти минутную продолжительность одного внутреннего и одного наружного пожара м³/с.

(1.61)

где Q_р.с - расход в час максимального водопотребления л/с.

n_нар - количество струй на наружное пожаротушение принимается 2.

q_нар - расход на наружное пожаротушение л/с, принимается 15 л/с.

n_вн - количество струй на внутренние пожаротушение принимается 2.

q_вн - расход на внутренние пожаротушение л/с, принимается 2,5 л/с.

Неприкосновенный противопожарный объём воды в баке башни:

W_пож=60•0,478 •10= 286,8 м³

Регулирующий объём бака водонапорной башни:

Полный объем водонапорной башни:

W_{п (б)}= 4766,8 _.+ 286,8 = 5053,6 м³

Определяем высоту водонапорной башни:

H_ВБ=Z_пл.(ВБ)+Z_з.(ВБ), м (1.62)

где Z_пл.(ВБ) - пьезометрическая отметка водонапорной башни, м.

Z_з.(ВБ) - отметка земли площадки водонапорной башни, м.

H_ВБ=154,63-124,8=29,83м

Предварительное потокораспределение.

После вычисления узловых расходов и определения подачи водопитателей осуществляется предварительное потокораспределение, целью которого является назначение желательных направлений движения воды в линиях сети и определение линейных расходов. Очевидно, что количество воды, подаваемое в водопроводную сеть водопитателями, должно быть равно количеству воды, отбираемое потребителями.

Перед распределением намечается точка схода потоков. Выбор этой точки зависит от взаимного расположения водопитателей. За точку схода потоков принимаем наиболее удаленный от водопитателей узел (6). Для всех линий сети намечается направление движения воды к точке схода потоков, затем участки сети нумеруем.

Предварительное потокораспределение расходов воды начинаем с ближайшего к главному водопитателю узла, затем намечаем линейные расходы таким образом, чтобы для каждого узла было справедливо тождество:

q_i=0; (1.63)

где q_i - сумма поступающих в i-тый узел и уходящих из него расходов воды.

Поступающие в узел расходы принимаются со знаком “+”, уходящие - со знаком “-”.

Данные предварительного потокораспределения приведены на рисунке 1.5

Подбор материала и диаметров труб

Принимаем следующие трубы: в пределах населенного пункта - чугунные напорные трубы по ГОСТ 9583-75 и стальные по ГОСТ 10704-76. Диаметры труб на расчетных участках принимаем по значениям линейных расходов по приложению 1а [6].

Увязка водопроводной сети

Гидравлическую увязку водопроводной сети выполняем с помощью ЭВМ. Расчет осуществляем по программе “WODSFF.BAS”, в среде QBASIC.

Программой предусматривается следующий порядок ввода исходных данных:

· необходимый напор;

· указываем кольца, при этом вводим номера узлов кольца по ходу часовой стрелки;

· указываем тупики;

· описываем участки водопроводной сети (в описание включаем: материал труб, диаметр трубопровода на участке, мм; длину участка, м)

В рассматриваемом примере рассчитываем водопроводную сеть, состоящую из 3 колец и включающую 10 расчетных участков.

Исходные данные по описанию расчётных участков представлены в таблице 1.8

Таблица 1.8 - Исходные данные по описанию расчётных участков.

№ уч-ка	№ колец	Диаметр трубопровода, м	Длина участка, м	Линейный расход, л/с	Тип труб
	слева	справа
1	I	0	300	1300	58.925	1
2	0	I	300	1300	58.925	1
3	II	0	300	1500	58.925	1
4	0	II	300	1500	58.925	1
5	III	0	400	560	108.7	1
6	0	III	400	560	108.7	1
7	IV	0	350	1625	100	1
8	IV	0	450	1061	182.75	1
9	V	0	400	1385	118.25	1
10	V	0	350	1372	82.15	1
11	V	0	100	1203	34.65	1
12	0	V	300	1024	40.05	1
13	0	IV	300	929	32.7	1
14	0	IV	350	812	75.5	1
15	V	IV	250	1212	32.7	1
16	IV	V	200	1353	14.8	1

Результаты гидравлического расчета для случая максимального водопотребления приведены в таблице 1.9 и на рис.1.7

Таблица 1.9 - Результаты гидравлического расчета на случай максимального водопотребления.

№ участка	№ колец	№ колец	Диаметр мм	Длина м	Расход л/с	Скорость м/с	Потери м
	слева	справа
1	2	3	4	5	6	7	8
1	I	0	300	1300	58,9	0,77	3,82
2	0	I	300	1300	58,9	0,77	3,82
3	II	0	300	1500	58,9	0,77	4,4
4	0	II	300	1500	58,9	0,77	4,4
5	III	0	400	560	108,6	0,81	1,26
6	0	III	400	560	108,6	0,81	1,26
7	IV	0	350	1625	71,3	0,68	3,08
8	IV	0	450	1061	154,1	0,9	2,5
9	V	0	400	1385	86,5	0,64	1,97
10	V	0	350	1372	50,4	0,48	1,3
11	V	0	100	1203	2,9	0,39	1,84
12	0	V	300	1024	71,7	0,94	4,45
13	0	IV	300	929	61,3	0,8	2,95
14	0	IV	350	812	104,1	1	3,28
15	V	IV	250	1212	29,6	0,55	2,33
16	IV	V	200	1353	17,8	0,51	2,99

Построение карт пьезолиний

В результате гидравлического расчета водопроводной сети определяем потери напора на участках при экономически наивыгоднейших диаметрах. Поскольку водопровод должен подавать воду не только в нужном количестве, но и под необходимым давлением, поэтому выполняем расчет фактического давления во всех узлах распределительной сети.

Для всех узлов должно соблюдаться условие:

Р_факт..Р_тр. (1.64)

Для вычисления фактического давления, предварительно определяем пьезометрические отметки в узлах. Вычисления начинаем с диктующей точки, для которой:

Z_{п.л(д.т.)}= Z_{з. д.т} + Н_.тр, м (1.65)

где : Z_п.л - пьезометрическая отметка в диктующей точке, м;

Z_з.д.т - отметка земли в диктующей точке, определяем по генплану интерполяцией, м;

Н_.тр- требуемый напор в диктующей точке:

Н_.тр=10+4*(n-1), м (1.66)

n - расчетная этажность застройки, для первого района n=1 этажа, для второго n=4 этажа.

Н_.тр=10+4*(1-1)=10 м

Н_.тр=10+4*(4-1)=22 м

Пьезометрическая отметка в диктующей точке:

Z_{п.л(д.т.)}= 122,8 +22= 144,8 м

Отметки пьезолиний прочих узлов вычисляем при обходе сети по формуле:

Zпл.(i+1)=Zп.л.h[(i+1)-i] ,м(*) (1.68)

гдеZ_п.л.(i+1)- пьезометрическая отметка последующего узла водопроводной сети, м;

Z_п.л.- пьезометрическая отметка предыдущего узла сети, м;

h_[(i+1)]-потери напора на участке между (i+1) и i-ым узлами.

(*) Примечание. Знак принимаем по правилу: если при обходе направление обхода совпадает с направлением движения воды, то берется знак ”-“ , если нет, то “+”.

Фактическое давление в узловых точках водопроводной сети вычисляем по формуле:

Р_.факт.= (Z_п.л - Z_з)/100_. ,м (1.69)

где : Z_з.- отметка земли в узле, определяем по генплану интерполяцией , м.

Результаты расчета пьезометрических отметок и фактического давления для случая максимального водопотребления с учётом пожара показаны на рис.1.8

Для построения карты пьезолиний в масштабе вычерчиваем схему водопроводной сети, затем интерполяцией определяем точки с одинаковыми значениями отметок, соединяя эти точки получаем карту пьезолиний. Карта пьезолиний приведена на рис.1.9

Гидравлический расчёт городской водопроводной сети (после реконструкции)

Выбор системы водоснабжения

В результате реконструкции увеличился суточный расход для жилой застройки 1-ого района на 36% и 2-ого на 13% а также увеличился расход для 1-й смены промпредприятия на 34%. Принята система водоснабжения с забором воды из подземного источника, как и для случая до реконструкции.. Водопроводную сеть проектируем кольцевой, без водонапорной башни.

По сводной таблице почасового водопотребления (исходные данные) построим суточный график водопотребления рисунок 1.10

Определение подачи насосной станции первого подъёма

Расчет кольцевой водопроводной сети города после реконструкции ведется на час максимального водопотребления

Определение путевых расходов воды

В соответствии с генпланом, длина магистральных линий в 1-ом районе составляет: L₁ = 10596 м ,Q_пут1= 870,74 л/с; а во 2-ом районе: L₂ = 5180 м, Q_пут2= 1035,871 л/с.

Удельный расход воды для первого района:

Удельный расход воды для второго района:

Результаты расчетов путевых расходов сводим в таблицу 1.10

Таблица 1.10-Определение путевых расходов.

Участок	Приведенная длина, м	Расход qпут., л/с
1 район
1-2	1625	37,093
1-8	1061	24,219
8-7	1385	31,615
8-9	1353	30,885
7-6	1372	31,318
1-10	704	16,070
10-11	1050	23,968
11-12	651	14,860
12-7	1395	31,843
сумма	10596	241,872
2 район
2-3	812	45,105
3-4	929	51,605
4-5	1024	56,882
5-6	1203	66,825
4-9	1212	67,325
сумма	5180	287,742

Определение узловых расходов воды

Узловые расходы условно принимаются фиксированными, не зависящими от напора в водопроводной сети и определяются по формуле:

(1.70)

где q_уз.к - водоотбор из узла, л/с:

q_пут - сумма путевых расходов воды на участках, примыкающих к рассматриваемому узлу, л/с

Q_кр.п.к - отбор воды крупными водопотребителями из узла (сосредоточенные расходы), л/с.

В час максимального водопотребления сосредоточенные расходы составляют:

- промышленное предприятие

(1.71)

- столовая

(1.72)

Расчет узловых расходов воды сведен в таблицу 1.11

Таблица 1.11 - Значения узловых расходов

Номер узловой точки	Номера, прилегающих к узловой точке участков	qпут, л/с	Qкр.п	qузл, л/с
ВК1	1-2,1-8,1-10	77,383		38,7
ВК2	1-2,2-3	82,199	0,67	41,8
ВК3	2-3,3-4	96,710		48,4
ВК4	3-4,4-5,4-9	175,811		87,9
ВК5	4-5,5-6	123,707	4,52	66,4
ВК6	5-6,6-7	98,143		49,1
ВК7	6-7,7-8,7-12	94,777		47,4
ВК8	1-8,7-8,8-9	86,719		43,4
ВК9	8-9,9-4	98,210		49,1
ВК10	1-10,10-11	40,038		20,0
ВК11	10-11,11-12	38,828		19,4
ВК12	11-12,12-7	46,704		23,4
СУММА				534,8

Определение размеров резервуаров чистой воды (РЧВ)

Резервуары предназначены для хранения хозяйственных, противопожарных, технологических и аварийных запасов воды. В зависимости от конструкции и принципа работы они бывают: по форме - круглые и прямоугольные; по степени заглубления - подземные и полуподземные; по материалу - железобетонные и бетонные.

Резервуары должны быть надежны в работе, экономичны и удобны в эксплуатации; материал, из которого они выполнены, не должен ухудшать качество воды.

Определение регулирующего объёма РЧВ ведём в табличной форме, таблица 1.12

Объем РЧВ определяем по формуле:

(1.73)

где W_{рег(РЧВ)} - регулирующая емкость, м³.

P_max - максимальное значение фактического остатка из таблицы 112

- максимальный суточный расход, м³/час.

W_пож - неприкосновенный противопожарный запас воды, м³.

W_пож=[(q₁+q₂+q₃)-t_n•q_n]+(n_нар•q_нар+n_вн•q_вн)•t_n,м³ (1.74)

q₁, q₂, q₃ - расходы в течении трёх смежных часов водопотребления, м³/ч.

q_n - расход на полив, м³/ч.

t_n - время тушения пожара, час.(3_

n_нар - количество струй на наружное пожаротушение принимается 2.

q_нар - расход на наружное пожаротушение 2 по10 л/с, принимается 20 л/с.

n_вн - количество струй на внутренние пожаротушение принимается 2.

q_вн - расход на внутренние пожаротушение 2по2,5 л/с, принимается 5л/с.

W_пож=[(1135,751 +1925,297+1778,14)-3•0]+(2•20•3,6+2•5•3,6)•3=5379,188 м³

W_в/с - объем воды на нужды водоочистной станции, м³.

W_пож=0,01•Q_сут, м³ (1.75)

W_в/с=0,01•23875 = 238,75 м³

Объем РЧВ:

Высота слоя воды в РЧВ принимаем 5 м. Для данного населённого пункта принимаем 10 водозаборов. На каждом водозаборе находится по четыре РЧВ. Объем одного РЧВ:

(1.76)

Площадь основания РЧВ:

(1.77)

где Н_РЧВ - высота слоя воды в РЧВ, принимаем 5 м;

Рассчитаем диаметр РЧВ:

(1.78)



Высота противопожарного объема:

(1.79)

Рассчитаем отметку противопожарной призмы:

Z=Z₃-H_РЧВ+h_пп, м (1.80)

где Z₃-отметка площадки земли где расположен РЧВ, м.

Z= 123,3 -5+ 2,4 = 120,7м

Предварительное потокораспределение

Предварительное потокораспределение производим для случая максимального водопотребления и для случая максимального водопотребления с учётом пожара, аналогично как и для случая до реконструкции.

Точка схода потоков не поменялась.

Данные предварительного потокораспределения приведены на рисунке 1.11 - случай максимального водопотребления.

Подбор материала и диаметров труб

Принимаем следующие трубы: для новых кварталов принимаем трубы пластмассовые по ГОСТ18599-2001,длястарых кварталов - чугунные напорные трубы по ГОСТ 9583-75 и стальные по ГОСТ 10704-76. Диаметры труб на расчетных участках принимаем по значениям линейных расходов по приложению 1а [6].

Увязка водопроводной сети

Гидравлическую увязку водопроводной сети выполняем с помощью ЭВМ. Расчет осуществляем по программе “WODSFF.BAS”, в среде QBASIC.

Рассчитываем водопроводную сеть, состоящую из 3 колец и включающую 12 расчетных участков.

Исходные данные по описанию расчётных участков для случая максимального водопотребления представлены в таблице 1.13

Таблица 1.13 - Исходные данные по описанию расчётных участков для случая максимального водопотребления.

№ уч-ка	№ колец	Диаметр трубопровода, м	Длина участка, м	Линейный расход, л/с	Тип труб
	слева	справа
1	I	0	400	1300	102.4	4
2	0	I	400	1300	102.4	4
3	II	0	400	1500	165	4
4	0	II	400	1500	165	4
5	III	0	355	704	79.5	4
6	III	0	315	1050	59.5	4
7	0	IV	350	1625	71.8	1
8	IV	III	450	1061	150	1
9	V	III	315	1385	66	4
10	V	0	280	1372	35.3	4
11	0	V	100	1203	13.6	1
12	0	V	300	1024	90	1
13	IV	0	200	929	18.4	4
14	0	IV	250	812	30	4
15	V	IV	200	1212	18.5	4
16	IV	V	200	1353	40.6	1
17	III	0	280	651	40.1	4
18	III	0	180	1395	16.7	4

Результаты гидравлического расчета для случая максимального водопотребления приведены в таблице 1.14 и представлены на рис.1.12

Таблица 1.14 - Результаты гидравлического расчета на случай максимального водопотребления.

№ участка	№ колец	№ колец	Диаметр мм	Длина м	Расход л/с	Скорость м/с	Потери м
	слева	справа
1	2	3	4	5	6	7	8
1	I	0	400	1300	102,4	0,9	2,42
2	0	I	400	1300	102,4	0,9	2,42
3	II	0	400	1500	165	1,45	6,51
4	0	II	400	1500	165	1,45	6,51
5	III	0	355	704	75,9	0,84	1,36
6	III	0	315	1050	55,9	0,79	2,09
7	0	IV	350	1625	73,3	0,7	3,26
8	IV	III	450	1061	151,9	0,89	2,43
9	V	III	315	1385	79,7	1,13	5,18
10	V	0	280	1372	45,5	0,81	3,33
11	0	V	100	1203	3,3	0,37	2,34
12	0	V	300	1024	79,7	1,04	5,51
13	IV	0	200	929	16,8	0,59	1,92
14	0	IV	250	812	31,5	0,71	1,76
15	V	IV	200	1212	30,3	1,06	7,13
16	IV	V	200	1353	28,7	0,83	7,79
17	III	0	280	651	36,5	0,65	1,07
18	III	0	180	1395	13,1	0,57	3,08

Построение карт пьезолиний

Построение карт пьезолиний производим таким же образом как и для случая до реконструкции.

Результаты расчета пьезометрических отметок и фактического давления для случая максимального водопотребленияпоказаны на рис.1.13

Карты пьезолиний приведены на рис.1.14

1.5 Реконструкция сооружений водоподготовки природных вод. Проектирование и расчет станции обезжелезивания

Расчет фильтров обезжелезивания:

1) Общая площадь фильтров:

(1.81)

где Q_сут - полезная производительность станции, м³/сут;

T_ст - продолжительность работы станции в течение суток, Т_ст = 24ч;

v_н - скорость фильтрования при нормальном режиме, v_н=6 м/ч;

n_пр - количество промывок фильтра за сутки, принимаем 2 промывки;

- интенсивность промывки, л/с•м² (принимаем 9,8 л/с•м²);

t₁ - продолжительность промывки фильтра, равная 0,133ч;

t₂ - время простоя фильтра в связи с промывкой, принимаемое для фильтров, промываемых водой - 0.33 часа, водой и воздухом - 0.5 часа.

2) Площадь одного фильтра будет:

(1.82)

где d- диаметр фильтра, м;

3) Определяем количество фильтров:

 (1.83)

Проверим скорость фильтрации по формуле:

где Q - производительность станции, м³/ч

Согласно п.4.1.12 ТКП 45 - 4.01-31-2009 для напорных фильтров скорость допускается до 20м/ч.

Сооружения по обороту промывных вод

В состав сооружений по обработке промывных вод входят: отстойники промывных вод, реагентное хозяйство для приготовления реагентов-осадителей фосфата натрия и коагулянта сульфата алюминия, насосы для перекачки осветленной воды, насосы для перекачки ила, система технологических трубопроводов с запорной арматурой. Вода после промывки фильтров самотеком поступает в сооружения по обороту промывных вод.

Одновременно в сбрасываемую после промывки фильтров воду самотеком подается реагент и коагулянт, раствор которого приготавливается в растворных баках.

В проекте приняты два растворных бака емкостью 1000л каждый.

Для приготовления раствора к бакам подводится чистая вода и воздух. Коагулянт и реагент засыпается вручную.

С целью сокращения использования очищенной подземной воды на собственные нужды (промывку фильтров) проектом предусматривается дополнительное строительство сооружений по обороту промывной воды. Вода от промывки фильтров совместно с раствором реагента и коагулянта самотеком поступает в сооружения по обороту промывных вод.

Отстойники промывных вод следует рассчитывать, исходя из периодического поступления промывных вод, отстаивания и равномерного перекачивания осветленной воды в трубопроводы перед смесителями. Продолжительность отстаивания промывных вод надлежит принимать для станций осветления воды и реагентного обезжелезивания - 4 часа. Количество отстойников надлежит принимать не менее двух и не более четырех.

Определяем общий объём промывной воды:

(1.84)

где n_пр - число промывок одного фильтра в сутки;

щ - интенсивность промывки, равная 9,8 л/с•м²;

F - площадь одного фильтра, 12,56м²;

t - продолжительность промывки, 8 мин;

N - количество фильтров, шт.

К расчёту принимаем 5 вертикальных отстойника.

Определяем объём воды приходящийся на один отстойник:

(1.85)

Площадь одного отстойника:

(1.86)

где Н₀ - высота зоны осаждения 4-5м.

Принимаем отстойник квадратной в плане формы.

Сторона отстойника:

b_в= (1.87)

Проверим условие , которое не должно быть более 1,0-1,5:

, условие выполняется

Высота конической части отстойника определяется по формуле:

Для квадратного в плане отстойника высота призматической нижней части:

(1.88)

где b_н - ширина нижней части осадочной призмы равная наружному

диаметру трубопровода отводящего осадок, 0,2м.

Определяем объём осадочной части отстойника:

(1.89)

, (1.90)

тогда

Определяем продолжительность работы отстойника между сбросами осадка:

 (1.91)

где д - средняя концентрация уплотнённого осадка, 35000г/м³;

с_ф - концентрация взвешенных веществ поступающих в отстойник, 150 мг/л;

с_осв - концентрация взвешенных веществ на выходе из отстойника, 10 мг/л.

Сооружения по обороту промывной воды представляет собой сблокированные между собой два резервуара. Размеры одного резервуара 6,0Ч6,0м.

После отстаивания осветленная вода насосами подается на станцию обезжелезивания после смесителя перед фильтрами. К установке приняты насосы FlygtCP 3057.181-252НТ Q=2,5л/с, Н=14,8м, W=2,4кВт (2 рабочих, 1 резервный хранится на складе).

Ил со дна отстойников насосами FlygtCP 3045.181-252НТ Q=3,6л/с, Н=6,3м, W=1,2кВт (2 рабочих, 1 резервный хранится на складе) перекачивается на шламовые площадки.

Шламовые площадки

Ил со дна отстойников перекачивается на площадки, а затем, по мере

накопления, вывозятся в места, согласованные с МИГ и Э.

Шламовые площадки расположены в юго-восточной части площадки

станции очистки водозабора «Лесное».

Количество железа, выпавшего в осадок за сутки:

q_Fe = ,кг/сут (1.92)

где Q - производительность станции;

Fe - содержание железа в исходной воде - 0,99мг/л.

q_Fe = = 23,6 кг/сут

Объем осадка 96,5% в пересчете на Fe(ОН)₃:

= (1.93)

Объем осадка после уплотнения за 14 суток составит:

1,29 •14=18м³

Общая полезная площадь площадок намораживания определяется:

F=F_в+ F_ол+ F₃, м² (1.94)

где F_в+ F_ол+ F₃ - площадь площадок (м²), определяется по зеркалу осадка при заполнении площадок на половину глубины, соответственно для весеннего, летне-осеннего и зимнего напуска;

Глубина промерзания:

Н_пр=0,017•, м (1.95)

где ?t - сумма абсолютных значений отрицательных температур за период устойчивого мороза;

Уt=(5,1•31)+(4,6•28)+(0,6•30)+(2,8•31)=158,1+128,8+18+86,8=391,7

Объем уплотненного осадка на площадках весеннего и летне-осеннего напусков:

, м³ (1.96)

где W_сут.ос=1,29 м³/сут;

Т=30+31=61день - продолжительность расчетного весеннего периода;

Т=31+28+30+31=120 дней - период устойчивых отрицательных температур;

Т=365-61-120=184дня=6,1 месяц - продолжительность расчетного летне-осеннего периода;

Р - влажность в % осадка весеннего или летнего, для весеннего напуска - 2,0 месяца - 91%, для летне-осеннего напуска - 5,5 месяца - 84,5%

с - плотность осадка- 1,12 при влажности Р=84,5% и 1,075 при влажности Р=91%;

С - средняя за расчетный период концентрация взвешенных веществ в воде, г/м³ зависящая от его влажности:

С_вес=(100-91)Ч10⁴=90000 г/м³

С_л.о.=(100-85)Ч10⁴=150000 г/м³

(1.97)

Площадь площадок для весенне-летне-осеннего напусков составит:

(1.98)

Полезная площадь площадок для зимнего напуска определяется из условия размещения объема осадка, поступившего в период устойчивого мороза без учета уплотнения осадка на площадке.

Слой осадка при одном напуске принимается равным 0,08м.

Слой осадка на площадке зимнего намораживания Н_з определяется как сумма последовательно намороженных слоев осадка за период устойчивого мороза.

Н_з=h•n, м (1.99)

где n - число напусков осадка за период устойчивого мороза, определяемого по формуле:

(1.100)

где К - коэффициент, учитывающий неполное использование периода устойчивого мороза, принимаемый - 0,8;

S - количество суток в период устойчивого мороза;

ф - продолжительность промораживания слоя осадка в сутках

t=5,1 ф=3,26 - 31 день

t=4,5 ф=3,76 - 28 дней

t=0,6 ф=0 - 30 дней

t=2,8 ф=4,75 - 31 день

Н_з=0,08•19=1,52м

Полезная площадь площадки для зимнего намораживания:

Полезная площадь площадки составит:

F_в + F_.л.о. + F_з = 828,3 + 101,8 = 930,1 м²

Принимаем 4 площадки площадью:

F_пл = 930,1 / 2 = 465,05 м²

При этом слой осадка на площадке зимнего намораживания будет:

(1.101)

Строительную высоту оградительных валиков определяем по формуле:

(1.102)

где W_г - годовой объем уплотненного осадка 70% влажности

N - число лет накопления - 3 года

h_г - слой неуплотненного осадка за последний год перед вывозом осадка влажностью 96,5%

W_г = 1,29•365 = 470,85 м³

Вывозится осадок 70% влажности.

1,29•0,3 = 0,387 м³/сут - осадок 70% влажности.

Принимаем высоту валиков 2м.

К строительству принимаем 2 площадки размером 10Ч15м по низу с высотой оградительных валиков - 2м.

Подача осадка осуществляется по трубопроводу из полиэтиленовых труб Ш90 мм до колодца переключений; от колодца переключений до напуска в секции шламовых площадок по стальным трубам Ш90 мм.

Напуск запроектирован в виде железобетонного лотка, расположенного на внутреннем откосе.

В колодце переключения устанавливаются 2 задвижки для возможности отключения каждой секции шламовых площадок.

Основанием площадок служат: пески мелкие и средней крупности.

Очистка шламовых площадок осуществляется раз в 3 года. На период очистки одна из секций отключается. Подсушенный осадок бульдозером сдвигается к откосу, съезд бульдозера предусмотрен по откосу заложением 1:3 в каждой секции шламовых площадок.

Очистка осуществляется с гребня оградительной дамбы экскаватором в автотранспорт с последующим вывозом осадка на полигон.

Обеззараживание воды

Вода после фильтров перед поступлением в резервуары и осветленная вода после сооружений повторного использования промывной воды обеззараживается. Согласно СНиП 2.04.02-84 доза хлора для воды из подземных источников принята 0,7-1мг/л, (согласно п.6.146[8]). Для обеззараживания 17419,32 м³/сут подземной воды потребуется

кг/сут (1.103)

Суточное потребление активного хлора 7,5 кг активного хлора в сутки.

Проектом предусмотрено обеззараживание воды гипохлоритом натрия (NaClO) - сильный окислитель, по своей бактерицидной эффективности и влиянию на технологические показатели качества обрабатываемой воды равноценен действию жидкого хлора, хлорной извести и порошкообразного гипохлорита кальция.

Гипохлорит натрия приготовлен путем электролиза из раствора поваренной соли в электролизерах ЭГР-1000.

Исходным продуктом получения гипохлорита натрия служит техническая поваренная соль по ГОСТ 13830-91Е.

Расход поваренной соли, необходимый для приготовления суточного количества хлора, составит 23,8 кг/сут. Для хранения соли предусмотрен ларь размером 1,2Ч1,5Ч1,5 (h) м, где хранится месячный запас соли - 0,716 т.

К установке принята 2 электролизных установки непроточного типа с графитными электродами производительностью 2,5 кг гипохлорита натрия за один цикл работы (семь часов) марки ЭГР-1000 (2 рабочая, 1 резервная). Электролизеры расположены с учетом самотечного отвода образующегося в них гипохлорита натрия в бак-накопитель. Подача гипохлорита натрия в трубопроводы перед резервуарами и в осветленную воду осуществляется эжекторами.

Для приготовления 23,8 кг/сут гипохрита натрия электролизерами принимается работа в три цикла за сутки.

Технологические коммуникации и инженерное обеспечение площадки станции очистки воды

Технологические трубопроводы в пределах площадки запроектированы из ПЭ и ПВХ труб.

Глубина заложения трубопроводов - до 2м.

Сброс переливных вод и от резервуаров чистой воды, сооружений по обороту промывных вод и шламовых площадок самотечной сетью Ш300-400мм из труб ПВХ предусматривается в мелиоративную канаву.

В проекте принято строительство водоводов второго подъема в две нитки из труб ПВХ Ш315мм.

На водоводах для установки запорной арматуры предусматриваются колодцы из сборных железобетонных элементов.

Наружное пожаротушение осуществляется от пожарных гидрантов, установленных на спускных трубопроводах резервуаров.

Инженерно-технические мероприятия ГО, проводимые на объектах водоснабжения, включают в себя следующие работы:

- герметизацию резервуара и оборудование его вентиляционной колонкой;

- оборудование резервуара устройствами для отвода воды в передвижную перевозную тару.\

Зоны санитарной охраны

В границе I пояса зоны санитарной охраны (ЗСО) включается: водозаборные сооружения второго подъема - зона строгого режима. Границы ЗСО предусматриваются на расстоянии 30м от стен скважин, резервуаров питьевой воды и станции обезжелезивания. Эта зона совпадает с ограждением площадки.

Территория в пределах границ благоустраивается, озеленяется и планируется целью отвода поверхностных стоков с территории площадки.

Территория первого пояса зоны водопроводных сооружений должна быть спланирована для отвода поверхностного стока за ее пределы, озеленена, ограждена и обеспечена охраной. Дорожки к сооружениям должны иметь твердое покрытие.

Запрещается посадка высокоствольных деревьев. Запрещаются все виды строительства, не имеющие непосредственного отношения к эксплуатации, реконструкции и расширению водопроводных сооружений, в том числе прокладка трубопроводов различного назначения, размещение жилых и хозяйственно-бытовых зданий, проживание людей, а также применение ядохимикатов и удобрений.

Здания должны быть оборудованы канализацией с отведением сточных вод в ближайшую систему бытовой или производственной канализации или на местные станции очистных сооружений, расположенные за пределами 1-ого пояса ЗСО с учетом санитарного режима на территории второго пояса.

В исключительных случаях при отсутствии канализации должны устраивать водонепроницаемые приемники нечистот и бытовых отходов, расположенные в местах, исключающих загрязнение территории первого пояса ЗСО при их вывозе.

1.6 Реконструкция насосных станций

Определение давления насосов первого подъёма (до реконструкции)

Далее определим давление насосов 1-го подъёма:

(1.104)

где z₁- пьезометрическая отметка в месте подключения напорных водоводов к городской кольцевой сети,150,29 м.

z_дин - отметка динамического уровня воды в скважине, 96,5м

с - плотность перекачиваемой жидкости (воды), кг/м³.

- суммарные потери давления, МПа.

(1.105)

где - потери давления в сборных водоводах, МПа.

(1.106)

- потери в сборных водоводах, м.

- потери давления в подземных трубопроводах, 0,3 МПа.

- потери давления в насосах, 0,01 МПа.

- потери давления, на излив, 0,01 МПа.

- потери в насосах и коммуникациях насосной станции первого подъёма, 0,15 МПа.

Тогда давление насосов составит:

Подбираем насос марки Wilo - EMU 10”…24” Q = 2400 м³/ч, H = 560 м

Определение давления насосов первого подъёма (после реконструкции)

Определим давление насосов 1-го подъёма:

(1.107)

где z₁- отметка воды в распределительной чаше фильтров обезжелезивания, м (z₁=z₃+4,5= 123,5 +4,5= 128 м).

z_дин - отметка динамического уровня воды в скважине,96,5 м

с - плотность перекачиваемой жидкости (воды), кг/м³.

- суммарные потери давления, МПа.

(1.108)

где - потери давления в сборных водоводах от скважины, МПа.

(1.109)

- потери в сборных водоводах,2,42 м.

- потери давления в водоподъемных трубопроводах, 0,3 МПа.

- потери давления в насосах, 0,01 МПа.

- потери давления, на излив, 0,01 МПа.

- потери в насосах и коммуникациях насосной станции первого подъёма, 0,15 МПа.

Тогда давление насосов составит:

Подбираем насос марки Wilo - EMU 10”…24” Q = 2400 м³/ч, H = 560 м

Определение давления насосов второго подъёма

Определим давление насосов 2-го подъёма:

(1.110)

где z₁ - пьезометрическая отметка в месте подключения напорных водоводов к городской кольцевой сети,153,62 м.

z₂ - отметка противопожарного уровня воды в РЧВ,122,5м

с - плотность перекачиваемой жидкости (воды), кг/м³.

- суммарные потери давления, МПа.

(1.111)

где - потери в коммуникациях , 2м.

- потери в водомере, 1,5 м.

- в водоводах до камеры подключения к кольцевой сети, 2,42м.

- во всасывающих водоводах, 1,5 м.

Давление насосов составит:

Подбираем насос марки WiloEmu “8”

2. Реконструкция систем водоотведения

2.1 Трассировка существующих и проектируемых объектов водоотведения населенного пункта. Реконструкция насосной станции СВ

Трассировкой сети называется её начертание на генеральном плане. Трассировка является одним из важнейших этапов проектирования канализации населённых пунктов. Начертание сети связано с рельефом местности, характером застройки, размерами кварталов. Применяются следующие приёмы начертания сети: по объемлющей схеме, по пониженной стороне и чересквартальная трассировка.

Трассировка по объемлющей схеме применяется при больших размерах кварталов и плоском рельефе местности. При хорошо выраженном рельефе местности применяется трассировка по пониженной стороне. Наиболее рациональным приёмом начертания сети является чересквартальная трассировка. Однако её применение возможно лишь при наличии детального проекта застройки кварталов. В данном курсовом проекте выполним трассировку по объемлющей схеме.

Трассировку производим в следующей последовательности: выбираем место размещения площадки очистных сооружений, затем трассируем главный коллектор, а затем коллекторы бассейнов стока и в последнюю очередь уличную сеть. Во всех случаях исходим из условий самотечного движения сточных вод по трубам на всей территории города при их минимальной протяжённости. При этом стараемся предопределить минимальный объём земляных работ при строительстве сети. При трассировке на местности с плоским рельефом учитываем длины боковых протоков с тем, чтобы некоторые из них не имели заглубления большего, чем главный коллектор.