Проектирование холодного водоснабжения и канализации жилого дома

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Исходные данные

1. Данные по населенному пункту:

1.1. I район:

Степень благоустройства зданий - здания квартирного типа с холодным водоснабжением, канализацией и горячей водой от местных водонагревателей;

норма водопотребления, л/сут на 1 чел. - 200;

этажность жилой застройки - 3;

плотность населения, чел/га - 270.

1.2. II район:

Степень благоустройства зданий - здания квартирного типа с холодным водоснабжением, канализацией и централизованным горячим водоснабжением от тепловых пунктов;

норма водопотребления л/сут на 1 чел. - 300;

этажность жилой застройки -- 4-9;

плотность населения, чел/га - 340.

2. Данные по промышленному предприятию

2.1. I предприятие: по производству анионита

Удельная норма водопотребления, м³/год - 80;

Удельная норма водоотведения, м³/год - 78;

Планируемая мощность, т/год - 300 000;

Категория пожаростойкости производства - В;

Степень огнестойкости зданий - IV;

Объем зданий, тыс.м³ - 9;

Число работающих на предприятии, чел. - 800;

Количество рабочих смен - 2;

Распределение работающих по сменам, % - 70, 30;

Число пользующихся душем за смену - 20 %.

Содержание

Введение

1. Водоснабжение населенного пункта

1.1 Проектирование системы водоснабжения

1.2 Определение расчетных расходов воды. Составление таблицы водопотребления

1.3 Определение объема резервуара чистой воды

1.4 Режим работы системы водоснабжения

1.5 Принцип трассировки водопроводной сети

2. Водоотведение населенного пункта

2.1 Проектирование системы канализации

2.2 Гидравлический и геодезический расчет водоотводящей сети

Список использованной литературы

Приложение

Введение

Курсовой проект выполняется в соответствии с заданием на курсовое проектирование холодного водоснабжения и канализации жилого дома по исходным данным.

Снабжение кварталов холодной водой осуществляется из сети городского водопровода, показанной на генплане участка. Отвод хозяйственно-бытовых сточных вод от жилых зданий принимается в уличную канализационную сеть.

вода трассировка канализация

1. Водоснабжение населенного пункта

1.1 Проектирование системы водоснабжения

Основные сооружения системы водоснабжения:

1) Водозаборные сооружения;

2) Насосная станция первого подъема;

3) Очистные сооружения;

4) Резервуар чистой воды;

5) Насосная станция второго подъема;

6) Водоводы;

7) Магистральная водопроводная сеть.

Тип водозабора - русловой комбинированный водозабор раздельного типа с самотечными линиями и окнами в береговом колодце.

Для транспортирования воды от источников к объектам водоснабжения служат водопроводы. Их выполняют из двух и более трубопроводов, укладываемых параллельно друг другу. Для подачи воды непосредственно к местам ее потребления (жилые здания, цеха промышленных предприятий) служит водопроводная сеть. При трассировке линий водопроводной сети необходимо учитывать планировку объекта водоснабжения, размещение отдельных потребителей воды, рельеф местности. В хозяйственно-питьевых н производственных водоводах, как правило, принимают кольцевые сети, неделе тис их способности обеспечивать бесперебойную подачу воды.

Насосные станции второго подъема служат для подачи воды с очистных сооружений потребителям. Режим работы насосной станции второю подъема зависит от графика водоснабжения. Подача воды в течение суток может быть равномерной и ступенчатой. При ступенчатой подаче уменьшается необходимый объем бака водонапорной башни и полный напор насосов. В насосной станции целесообразно устанавливать однотипные насосы с одинаковой подачей. Режим работы насосной станции выбирают на основе анализов графика недопотребления и совместной работы насосов, водопроводов и водопроводной сети. Полного соответствия водопотребления п подачи воды насосной станции добиться невозможно. Для регулирования подачи воды и потребления служат водонапорные башни. Регулирующий объем бака водонапорной башни сложно определить по совмещенным ступенчатым или интегральным графикам подачи и потребления воды.

1.2 Определение расчетных расходов воды. Составление таблицы водопотребления

На генплане населенного пункта обозначаются 1-й и 2-й районы. Расчетное число жителей рассчитывается по формуле:

где P_i - плотность населения, чел/га;

F_i - площадь района, га.

Общая численность находится по формуле:

Полученные данные заносятся в таблицу 1.

Таблица 1

№ квартала	S, га	Плотность, чел/га	N, чел
1-ый район
1	16,65	270	4495
2	13,68		3694
3	17,28		4666
4	24,12		6512
5	3,92		1058
6	12,32		3326
7	10,15		2740
8	9,00		2430
9	11,88		3208
10	12,00		3240
11	3,75		1012
12	11,40		3078
14	7,26		1960
15	6,40		1728
16	9,84		2657
17	9,24		2495
Итого:	178,89		48300
2-ой район
1?	3,78	340	1285
2?	6,90		2346
3?	4,83		1642
4?	6,20		2108
5?	4,80		1632
6?	5,76		1958
7?	8,00		2720
8?	6,02		2047
9?	2,50		850
10?	3,68		1251
11?	8,12		2761
12?	2,86		972
13?	4,40		1496
14?	7,00		2384
15?	5,29		1799
16?	5,30		1802
17?	3,88		1319
18?	5,92		2013
19?	3,96		1346
20?	6,63		2254
21?	7,36		2502
Итого:	113,19		38485
Всего:	292,08		86785

Расчетный суточный расход воды, м/сут, на хозяйственно-питьевые нужды в населенном пункте находится по формуле:



где q_ж - норма водопотребления на одного жителя, л/сут;

N - число жителей, чел.

Так как норма водопотребления для районов разная, расчетный суточный расход считается отдельно для каждого района и затем суммируется.

Расчетные расходы на хозяйственно-питьевые нужды в сутки максимального и минимального водопотребления определяются по формулам:

где и - соответственно максимальный и минимальный коэффициенты суточной неравномерности водопотребления, учитывающие уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства зданий. Принимается =1,1-1,3; =0,7 - 0,9.

Максимальный и минимальный часовые расходы воды населением из водопроводной сети находятся по формулам:



где и - коэффициенты часовой неравномерности водопотребления, находятся по формулам:

где б - коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия, а_тах = 1,2 -- 1,4; = 0,4 -- 0,6;

в - коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте (справ.), = 1,05; = 0,85.

Таблица 2 - Расход воды на поливку зеленых насаждений и территории

Покрытие территории и способ поливки	Площадь территории, м2	Норма расхода воды на полив, л/с	Расход, м3/сут
Механизированная поливка:
Механизированная поливка усовершенствованных покрытий проездов и площадей	26000	0,4	104
Поливка городских зеленых насаждений	223000	4	892
Итого	483000		996
Ручная поливка:
Поливка вручную (из шлангов) усовершенствованных покрытий тротуаров и проездов	74000	15	1110
Поливка газонов и цветников	9000	3	270
Итого		22,4	1380
ВСЕГО			2376

Принимается, что 60% поливочного расхода отбирается из сети поливочными машинами в течение 6 часов в сутки во время наименьшего и среднего водопотребления и движения по улицам, а остальные 40% - из шлангов дворниками, в течение 2 часов в сутки.

Расходы на нужды местной промышленности принимают как 10 % от максимального суточного расхода на хозяйственно-питьевые нужды:

Водопотребление промышленного предприятия складывается из расходов воды на бытовые, душевые и производственные нужды:

Расход на хозяйственно-питьевые нужды определяется для каждой сметы по формуле:

где q - норма водопотребления на 1 чел. в смену (для холодного цеха - 25 л/смену на 1 чел.);

N -- число работающих в смену человек.

Расход на душевые нужды определятся по формуле:

где - норма потребления воды 1 душевой сеткой в час, =0,5м³/ч;

- количество душевых сеток, шт.;

0,75 - коэффициент неравномерности водопотребления душевыми.

Принимается, что душем будет пользоваться 20 % от числа рабочих в смену: для 1-й смены - 112 чел., для 2-й смены - 48 чел.

Находится количество душевых сеток, зная, что одна душевая сетка может использоваться одновременно 15 рабочими.

Расход на производственные нужды в год определяется по формуле:



где q - норма водопотребления на единицу продукции, м³/т;

М - число производимой продукции за год, т.

Суточный расход на производственные нужды определяется по формуле:

где п - количество рабочих дней в году.

Часовой расход на производственные нужды определяется по формуле:

Промышленное предприятие:

Полученные расходы заносим в таблицу 4 и разбиваем по часам суток.

1.3 Определение объема резервуара чистой воды

Таблица 3. Объем резервуара чистой воды

Часы	Подача воды НС-1 в РЧВ, %	Подача воды НС-2 в бак водонапорной башни, %	Поступление воды в РЧВ, %	Расход воды из РЧВ, %	Остаток воды в РЧВ, %
0-1	3,30	3,20		0,10	0,40
1-2	3,30	3,20		0,10	0,30
2-3	3,30	3,20		0,10	0,20
3-4	3,30	3,20		0,10	0,10
4-5	3,30	3,20		0,10	0
5-6	4,60	4,65	0,05		0,05
6-7	4,60	4,65	0,05		0,10
7-8	4,60	4,65	0,05		0,15
8-9	4,60	4,65	0,05		0,20
9-10	4,60	4,65	0,05		0,25
10-11	4,60	4,65	0,05		0,30
11-12	4,60	4,65	0,05		0,35
12-13	4,60	4,65	0,05		0,40
13-14	4,60	4,65	0,05		0,45
14-15	4,60	4,65	0,05		0,50
15-16	4,60	4,65	0,05		0,55
16-17	4,60	4,65	0,05		0,60
17-18	4,60	4,65	0,05		0,65
18-19	4,60	4,65	0,05		0,70
19-20	4,60	4,65	0,05		0,75
20-21	4,60	4,65	0,05		0,80
21-22	3,30	3,20		0,10	0,70
22-23	3,30	3,20		0,10	0,60
23-24	3,30	3,20		0,10	0,50
Итого	100	100	0,8	0,8

Неприкосновенный противопожарный объем воды:

где 3,6 -- переводной коэффициент;

- расчетное нормативное количество пожаров (справ.);

Т_п - нормативное время тушения одного пожара;

q_n - расход воды на тушение одного пожара, л/с.

1.4 Режим работы системы водоснабжения

Существует несколько характерных случаев работы водопроводной сети:

1. Максимальный водоразбор;

2. Максимальный водоразбор с учетом пожара;

3. Водоразбор при наличии водонапорной башни.

Водопроводная сеть рассчитывается на максимальный секундный расход в час максимального водопотребления (см. строку 12-13 ч в табл. 3); в данный час город потребляет определенное количество воды (в % суточного расхода 4,85% или 6 040,65 м³/ч).

В час максимального водопотребления вода подается насосами НС-II (см. табл. 5 - 4,65 %) и из бака водонапорной башни (см. табл. 4 - 4,60 %).

Для расчета водопроводной сети необходимо предварительно выделить значения сосредоточенного расхода Q cocpед., т.е. расхода воды для промышленного предприятия (см. табл. 3 - 3924,34 м³/ч), а также равномерного распределенного расхода Q_в.

Удельный расход воды в период максимального водоразбора определяется по формуле:



где - максимальное водопотребление в этот час, м³/ч;

- расходы на нужды промышленных предприятий, м³/ч;

- сумма длин всех участков сети, м.

Затем разбиваем всю водопроводную сеть на участки и находим для каждого свой отбор воды по формуле

где - длина данного участка, м.

Таблица 4. Путевые расходы

№ участка	Расчетная длина участка, м	Путевые отборы при максимальном водоразборе, л/с
1-2	800	49,6
1-7	850	52,7
2-3	550	34,1
2-8	660	40,9
3-4	1040	64,5
4-5	1340	83,1
8-4	600	37,2
8-6	950	58,9
7-6	100	6,2
6-5	730	45,3
Итого	8220	472,5

Путевые расходы на участках приводят к узловым. Узловой отбор равен полу сумме путевых расходов на примыкающих к точке участках.

Таблица 5. Узловые расходы

№ узлов	№ прилегающих участков	Узловые отборы при максимальном водоразборе, л/с
		?qn	qуз
1	1-7, 1-2	102,3	51,15
2	2-8, 2-3; 2-1	124,6	41,53
3	4-8, 4-5; 4-3	168,1	56,03
4	5-4, 5-6 ПП-1	136,4	45,4
5	6-5, 6-8; 6-7	110,4	36,8
6	7-1, 7-6	58,9	29,45
7	8-2, 8-4; 8-6	137	68,5
Итого			328,86

1.5 Принцип трассировки водопроводной сети

Сеть должна равномерно располагаться на территории населенного пункта с учетом возможности более экономичного (кратчайшего) подключения к ней крупных потребителей и напорно-регулирующих запасных емкостей.

Участки сети прокладывают по улицам с обеспечением двухстороннего подключения линии распределительной сети. Протяженность транзитных участков должна быть минимальной.

Прокладка магистрали вне улиц (во внешней черте города) допускается только в зонах перспективного строительства.

Магистральные линии намечают вдоль основного направления движения воды с устройством перемычек (600-1000 м).

Расстояние между перемычками 800-1200 м.

Замкнутые круги вытянуты вдоль основного направления движения воды.

Предварительное потокораспределение в час максимального водоразбора.



Рисунок 1. Расчетная схема отборов воды из сети в период максимального водоразбора

2. Водоотведение населенного пункта

2.1 Проектирование системы канализации

Канализация - комплекс инженерных сооружений, обеспечивающих прием сточных вод всех видов во всех местах их образования, транспортировку сточных вод, их очистку и обеззараживание, утилизацию веществ, содержащихся в сточной воде и осадках, и выпуск очищенной воды в водоем.

Сооружения на канализационных сетях:

1. Камеры и колодцы;

2. Канализационные насосные станции;

3. Канализационные очистные сооружения.

Принимается раздельно-полная система водоотведения. Она предусматривает две самостоятельные сети трубопроводов: одна - для бытовых и загрязненных производственных сточных вод, другая -- для отведения поверхностного стока и условна чистых производственных сточных вод.

Модуль стока определяется по формуле:

где - удельное водоотведение для данного района, л/с на 1 чел;

-- плотность населения данного района, чел/га.

Попутный расход определяется по формуле:



где S - площадь рассчитываемого квартала, га.

Максимальный расход на данном участке:

где - максимальный коэффициент неравномерности, принимаемый по среднему секундному расходу q, учитывающий колебания расходов в течение суток. Значение коэффициента принимается по табл.2 СНиП 2.04.03-85;

- расход промышленных предприятий.

Попутным считается расход воды, который собирается по ходу трубопровода. Боковым считается расход, поступающий из бокового участка относительно данного. Транзитным считается расход, поступающий из предыдущего участка по прямой.

2.2 Гидравлический и геодезический расчет водоотводящей сети

Начальная глубина заложения уличной сети Н определена с учетом возможности присоединения канализуемых объектов и необходимостью ее предохранения от промерзания:

где h - глубина заложения лотка канализационной трубы в наиболее удаленном колодце квартала (определяется по генплану), м;

- уклон дворовой (внутриквартальной) сети;

L - длина дворовой (внутриквартальной) сети на участке от наиболее отдаленного выпуска сточных вод (глубина квартала) до красной линии (красная линия показывает границу жилой застройки), м;

- длина трубы на участке от красной линии до конца уличной (принимается равной половине ширины проезда), м;

Z₁ - отметка земли у наиболее удаленного колодца дворовой сети, м;

Z₂ - отметка земли у колодца уличной сети, м;

- разница диаметров уличной и дворовой сети, м.

Наименьшая глубина заложения лотка канализационных трубопроводов принята: для труб диаметром до 500 мм на 0,3 м меньше глубины промерзания грунта (проникновения нулевой температуры), но не менее 0,7 м до верха трубы от поверхности земли или планировки.

Наименьшие диаметры труб для внутриквартальной и уличной сетей, согласно п. 2.33 СНиП 2.04.03-85, приняты соответственно 150 мм и 200 мм, разница диаметров участков дворовой и уличной сети AD составляет 50 мм.

Уклон дворовой сети, согласно п. 2.41 СНиП 2.04.03-85, диаметром 150мм следует принимать 0,008, в зависимости от местных условий и при соответствующем обосновании - 0,007.

Максимальная глубина заложения трубопроводов при открытом способе производства работ диктуется гидрогеологическими, техническими и экономическими условиями. Гидрогеологические условия определяются видом грунта и глубиной заложения грунтовых вод (принимается в скальных грунтах 4-5 м, в мокрых плывунных - 5-6 м, в сухих нескальных -- 7-8 м).

При необходимости прокладки коллекторов на больших глубинах применяют закрытые способы строительства. Глубокое заложение коллекторов сокращает число насосных станций перекачки сточных вод, что повышает надежность системы и снижает капитальные затраты.

Данные гидравлического и геодезического расчетов представляем в табл. 10.

В графу 1 записываются номера участков от диктующей точки до главного коллектора и до главной канализационной насосной станции.

В графу 2 заносятся длины рассчитываемого участка по генплану.

В графу 3 заносится расчетный расход сточных вод на участке q_max из табл.9. Графы 4, 5, 6 ,7 заполняются с помощью таблиц Лукиных по максимальному расходу сточных вод. При этом диаметр уличной сети должен быть не менее 200 мм.

Степень наполнения труб и каналов - это максимально допустимое

отношение рабочей глубины потока сточных вод h к диаметру поперечного сечения D.

Слой воды в трубе определяется по формуле:

Падение на участке сети определяется по формуле:

Отметки поверхности земли определяются по генплану населенного пункта.

Отметка поверхности воды в начале и конце участка определяется по сумме отметок лотка в начале и конце участка и слоя воды в трубе:

Геодезический расчет сети производится с целью определения отметок лотков, поверхности воды и глубины заложения трубопроводов.

Принимается соединение труб различных диаметров в колодцах по шелыгам (верхним образующим труб).

Отметка лотка трубы в диктующей точке определяется по формуле:

где Н_нач - начальная глубина заложения трубы, м.

Отметка лотка в начале второго и всех последующих участков:

где - разница диаметров труб рассчитываемого и предыдущего участков.

Отметка лотка в конце любого участка сети определяется по формуле:

где - падение трубопровода, м.

Глубина заложения трубы равна разнице отметок земли и Лотка соответственно начала и конца трубы.

Список использованной литературы

1. СНнП 04.02-84* Водоснабжение, Наружные сети и сооружения/Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 1998. - 128с.

2. СНнП 2.04.01-85*. Внутренний водопровод и канализация зданий / Минстрой России - М.: ГУП ЦПП, 1997, 60с,

3. Водоснабжение населенных мест н промышленных предприятий: Справочник проектировщика. / В.А. Клячко, С.Н. Аронов, В.И. Лазарев и др.; Под ред. И.А. Назарова. - М.: Стройиздат» 1977. - 28 с.

4. Абрамов Н.Н. Водоснабжение. Учеб. Для вузов / Н.Н. Абрамов - Стройиздат. 1984. - 116 с.

5. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н. Павловского. Лукиных А.А. Лукиных Н.А. Изд. 4-е доп. - М.: Стройиздат, 1974.-156 с.

6. Монтаж систем внешнего водоснабжения и канализации: Справочник строителя / под ред. А.К. Перешивкина -- М.: ГПП, 2001. - 828 с.

7. Шевелев Ф.А. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб: Справ. Пособие / Ф.А. Шевелев. А.Ф Шевелев. - М.: Стройиздат, 1984. - 116с.

8. Оборудование водопроводно-канализационных сооружений; Справочник монтажника. / Под редакцией А.С. Москвитина - М.: Стройиздат. 1979. - 430с.

9. Укрупненные нормы недопотребления, а водоотведения для различных отраслей промышленности / Совет. Эконом. Взаимопомощи. ВНИИ ВОДГЕО Госстроя СССР. - М.: Стройиздат, 1982. - 528 с.

10. Ннколадзе Г.И. Водоснабжение. Учеб, для вузов / Г.И. Николадзе, М.А. Сомо» - М.: Стройиздат, 1995. - 686 с.

11. Сомов М.А. Водопроводные системы и сооружения: Учебник для вузов М.А. Сомов - М.: Стройиздат. 1988. - 399 с.

Размещено на Allbest.ru