ВОДОСНАБЖЕНИЕ
Введение
Рост степени благоустройства городов, повышение уровня жизни населения связаны с необходимостью развития городских инженерных сетей и коммуникации. Настоящие методические указания помогут студентам бакалаврам по направлению «Строительство» и «Природообустройство» овладеть методикой проектирования городских инженерных сетей и коммуникации с учетом экономических и экологических требований и применения современных решений с использованием для расчетов вычислительной техники.
В работе использован ряд оригинальных методических приемов расчета инженерных сетей и коммуникации, а также программное обеспечение, разработанное на кафедре «Водное хозяйство, инженерные сети и защита окружающей среды» ЮРГПУ(НПИ)..
Водопроводные и водоотводящие сети являются важнейшим элементом системы инженерных коммуникации города. От того, несколько обоснованно запроектирована водопроводная и водоотводящая сеть, зависит надежность и экономичность системы. Стоимость водопроводных и водоотводящих сетей составляет до 70 % от стоимости всего проекта инженерных сетей и коммуникаций.
Сеть должна обеспечивать круглосуточную подачу воды во все районы города под достаточным напором и обеспечить безопасный овод сточных вод. Кроме того, от городской водопроводной сети питаются промышленные предприятия. Во время пожаров из сети отбирается необходимый пожарный расход.
В последние годы в вопросах проектирования, строительства и эксплуатации инженерных коммуникаций достигнут значительный прогресс. Получили распространение полимерные трубы, позволившие решить проблему внутренней коррозии и зарастания.
Гидравлический расчет водопроводной и водоотводящей сети можно осуществит с помощью вычислительной техники, что позволит оперативно управлять работой системы. В различных точках города устанавливают датчики давления с дистанционной передачей показаний. Разработаны механизмы, позволяющие методом подземного горизонтального бурения прокладывать трубопроводы длиной до 2000 м без разрытия грунта и без повреждения дорожного покрытия.
Расчет водопроводной и водоотводящей сети предусматривает определение необходимых расходов воды населенного пункта, определение емкостей регулирующих резервуаров с учетом неравномерности потребления воды в течение суток, определение необходимых расходов сточных вод. Гидравлический расчет водопроводной и водоотводящей сети города сводится к определению оптимальных диаметров и к расчету расходов воды и потерь напора на участках кольцевой сети, к определению необходимых самотечных уклонов и скоростей с учётом наполнения, что позволяет определить необходимые напоры на насосных станциях и рассчитать величины давления воды в различных точках водопроводной сети и глубину заложения трубопровода.
Содержание и объем проекта
По данным индивидуального задания необходимо запроектировать кольцевую водопроводную сеть населенного пункта, обеспечивающую водой население, крупное предприятие и местную промышленность, подобрать производительность насосов для станции, подающей воду в город, определить объемы регулирующих емкостей.
Водопроводную сеть следует рассматривать как часть общего комплекса взаимосвязанных в отношении напоров и расходов сооружений, включающего насосные станции, водоводы, регулирующие сооружения. Поэтому вначале необходимо выбрать систему водоснабжения:
- с одним водопитателем (с водонапорной башней в начале сети или безбашенную систему);
- с несколькими водопитателями (с контррезервуаром или с несколькими водонапорными башнями).
Проект состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части, выполненной в соответствии с требованиями ЕСКД на 1-2 листах формата А 1.
Последовательность выполнения проекта:
1. Выбор схемы водоснабжения.
2. Определение расходов воды на различные нужды города и промпредприятия. Составление таблицы суточного водопотребления.
3. Трассировка водопроводной сети с учетом расположения крупных водопотребителей, источника питания и напорно-регулирующих емкостей.
4. Определение объемов регулирующих емкостей.
5. Определение удельных, путевых и узловых расходов. Расходы находят для максимального часового расхода в сутки максимального водопотребления. Первоначальное распределение потоков воды по участкам сети производят для максимального часового расхода в сутки максимального водопотребления.
6. Определение диаметров труб с учетом экономического фактора..
7. Определение потерь напора по длине на участках сети при пропуске назначенных расходов.
8. Увязка сети методом Лобачева-Кросса при пропуске максимального хозяйственно-питьевого часового расхода.
9. Построение поля напоров для максимального часового расхода в сутки максимального водопотребления.
10. Выполнение деталировки сети и составление спецификации труб и арматуры.
11. Разработка конструкции и чертежей одного из сооружений на сети.
12.Оформление графических материалов и составление пояснительной записки.
Выбор схемы водоснабжения
Для того чтобы решить вопрос – какую систему водоснабжения выбрать: с регулирующими резервуарами в виде водонапорной башни или контррезервуара или без них; где расположить регулирующие емкости, каким принять их объем, необходимо учитывать большое количество факторов.
При рассмотрении рельефа местности необходимо определить, имеются ли возвышенные участки, на которых можно разместить резервуары, откуда самотеком будет снабжаться водой сеть. На выбор системы влияют значения коэффициентов часовой неравномерности, расположение точек питания сети. Учитывают также, существует ли сниженный тариф отпуска электроэнергии в ночное время; в этом случае выгодно насосами ночью заполнять высокорасположенные емкости, а днем получать из них воду самотеком.
При наличии многоэтажных зданий может оказаться выгодным установка локальных насосных станций. Для подачи воды на промышленные предприятия с большой неравномерностью расходования воды устанавливают отдельные емкости.
В общем случае для выбора системы производят технико-экономическое сравнение вариантов, учитывающих эксплуатационные затраты и стоимость строительства сооружений.
В курсовом проекте для бакалавров принимают (по согласованию с руководителем) систему водоснабжения без башни или с водонапорной башней.