Водоснабжение и водоотведение на ГСХ-3
Задание
на выполнение курсовой работы по водоснабжению и
водоотведению студенту факультета ГСХ курс 3, группа 9, Иванов И.И.
выдано: 10.09.01; срок
сдачи:21.12.01
Исходные данные для
проектирования:
- генеральный
план юрода с промышленным предприятием в масштабе 1:5000 или 1:10000; на плане
нанесены горизонтали. тающие полную картину рельефа местности, а так же
нанесены поверхностные источники водоснабжения.
Расчетные данные:
- расчетная плотность населения, 196 чел/га,
- норма
хозяйственно-питьевого водопотребления на 1 жителя, 310 л/сут,
- этажность застройки, 6 этажей ,
- 10% территории
города, поливается автомашинами/вручную (полив осуществляется в течение 2
часов в сутки, в период с 22(22) до 24(24)
- город расположен в Северной части,
- глубина промерзания грунта, 1,95м
- отметка залегания грунтовых вод ---,
-отметки
горизонта воды в водоеме:
максимального
144
минимального
140
Данные о промышленном предприятии:
.-
технологический расход, 75 л/с,
- часы работы предприятия 8-16; 16-24,
- количество работников, 710 чел., из них 12% в горячих цехах:
-
пользуются
душем в цехах:
-
горячих
90%, холодных 20%,
-
экономический
фактор 0,75 .
Курсовая работа состоит из пояснительной записки с расчетами
и графической части (лист формата А2).
Раздел «Водоснабжение
города»
Данный раздел должен включать
следующие подразделы:
1. Расчет водопотребления города и составление сводной
таблицы водопотребления.
2. Построение графиков водопотребления города и работы
насосной станции второго подъема (Н.С.- II).
3. Определение емкости и размеров бака водонапорной
башни.
4. Подготовка сети к гидравлическому расчету.
5. Гидравлический расчет (увязка) водопроводной сети
города.
6. Определение диаметров водоводов, напора насосов и
высоты водонапорной башни.
Каждый подраздел в обязательном порядке должен содержать
необходимые таблицы, графики и рисунки (см. ниже).
1. Расчет водопотребления города и составление сводной таблицы
водопотребления
Цель
расчета сводится к определению расходов воды:
на хозяйственно-питьевые нужды населения
(а), на поливку территорий (б), на нужды местной промышленности (в) и
промышленных предприятий (г).
а). Определение расхода воды на хозяйственно-питьевые
нужды населения
Численность населения города рассчитывается но формуле:
N = S х r (чел.),
N=250x196=49000 (чел.),
где r -
плотность населения, чел. /га (принимается по заданию);
S -
площадь города, га (принимается по расчету).
Cреднесуточный расход воды на
хозяйственно-питьевые нужды определяется по формуле:
Qср.сут.=q x N/l000(м3/cyт),
Qср.сут.=310x49000/1000=15190(м3/cyт),
где q - удельное водопотребление, л/сут. на 1 чел.
(принимается по заданию);
N -
численность населения города, чел.
Максимальный суточный расход
воды определяется по формуле:
Qcyт. мак. = Kcyт. мак. х Qcp.cyт. (м3/сут),
Qcyт. мак. =1,1x15190=16709(м3/сут),
где Ксут.мак. - коэффициент
суточной неравномерности (см. СниП, стр. 2); коэффициент учитывает уклад жизни
населения, режим работы промышленных предприятий, степень благоустройства
зданий и т.д. (согласно СниП Ксут мак рекомендуется принимать
равным 1,1-1,3).
Максимальный часовой расход воды
определяется по формуле:
Qч.мак. = Kч.мак. x Qсут.мак./24,
Qч.мак. =1,38x16709/24=960,7675,
где Кч.мак. —
коэффициент часовой неравномерности; согласно СниП
Кч.мак.
= aмак. х bмак. ;
Кч.мак.
=1,2x1,15=1,38;
где aмак. - коэффициент, учитывающий те же
обстоятельства, что и Ксут. мак.; согласно СниП aмак
рекомендуется принимать равным 1,2-1,4;
bмак - коэффициент, который
учитывает количество жителей в населенном пункте (принимается по СниП, табл.
2, стр. 3) или по табл. 1 настоящих методических указаний.
Таблица 1
Значения bмак. в зависимости от количества жителей
|
Количество
жителей в городе, тыс. чел.:
|
6
|
10
|
20
|
50
|
100
|
b мак.
|
1,4
|
1,3
|
1,2
|
1,15
|
1,1
|
Таблица 2
|
Величины расходов
по часам суток при разных коэффициентах часовой неравномерности Kч.мак. %
|
Часы суток
|
К ч.мак.,%
|
1,38
|
0-1
|
3.2
|
1-2
|
3,25
|
2-3
|
2,9
|
3-4
|
2,9
|
4-5
|
3,35
|
5-6
|
3.75
|
6-7
|
4,15
|
7-8
|
4,65
|
8-9
|
5,05
|
9-10
|
5,4
|
10-11
|
4,85
|
11-12
|
4,6
|
12-13
|
4,5
|
13-14
|
4,3
|
14-15
|
4.4
|
15-16
|
4,55
|
16-17
|
4,5
|
17-18
|
4.25
|
18-19
|
4,45
|
19-20
|
4.4
|
20-21
|
4,4
|
21-22
|
4,5
|
22-23
|
4,2
|
23-24
|
3,5
|
б). Определение расхода воды на поливку территорий
Цель расчета - определение часового поливочного расхода воды в городе.
Поливка осуществляется дворниками (вручную) и (или) поливочными машинами.
Площадь территории поливки в городе П (%) указывается
в задании, а площадь территории S (га) поливаемой машинами (дворниками) определяется по формуле:
Sмаш. = Sдв.= SхП/100,
Sмаш. =250x10/100=25,
Нормы
расхода воды на поливку машинами и дворниками составляют:
qп.маш. = 1,2-1,5 л/м2 и qп.дв.= 0,4-0,5 л/м2
(СНиП табл. 3,стр. 3).
Количество воды, идущее на
поливку машинами и дворниками определяется по следующим формулам:
Wмаш = Sмаш x qп.маш. (м3)
Wмаш =25x1,2=30(м3)
Wдв.= S дв. x q п.дв (м3)
Wдв.= 25x0,4=10 (м3)
Продолжительность поливки tмаш. и tдв. , указывается в задании.
Часовой поливочный расход определяется
но формулам:
q ч.маш. = W маш. / t маш. (м3/ч)
q ч.дв. = W дв. / t дв. (м3/ч)
q ч.маш.=30/2=15
(м3/ч)
q ч.дв. = 10/2=5
(м3/ч)
в). Определение расхода воды
на нужды местной промышленности
Цель расчета - определение часового
расхода воды, потребляемой местной промышленностью города (магазины, рынки,
предприятия общественного питания, прачечные, парикмахерские и т.д.). Местная
промышленность потребляет от 10 до 15% Qcут.мак. с учетом расхода на полив
Q
м.пром. =(Q сут.мак. + W маш. + W дв. )x(0,1…0,015),
Q
м.пром. = (16709+30+10)x0,1=1673,9
Предприятия местной промышленности
работают в среднем 16 часов в сутки, т.е. часовой расход определится по
формуле:
q
ч.м.пром. = Q м.пром. /16 (м3/ч)
q
ч.м.пром. = 1673,9/16=104,62 (м3/ч)
г). Определение расхода воды на
промышленных предприятиях
Цель расчета - определение часового
технологического расхода qч.техн. ,а также расходов воды в
холодных и горячих цехах (на хозяйственно-питьевые нужды и прием душа в конце
смены).
Определение технологического расхода
воды
Данные о величине секундного расхода
воды на технологические нужды предприятия qc.техн. , (л/с) и регламенте работы предприятия (I, II или III смены) приводятся в задании.
Часовой технологический
расход определяется по формуле:
q ч.техн.
= 3,6 x q с.тeхн. (м3/ч).
q ч.техн.
= 3,6 x 75 = 270 (м3/ч).
Суточный технологический расход Qcyт.техн. определяется по формуле:
Q
сут.техн. = q ч.техн.
x t (м3/сут),
Q
сут.техн. = 270 x 16 = 4320 (м3/сут),
где t —
количество часов работы предприятия в сутки.
Определение расходов воды в холодном
цехе
Количество работников цеха Nx определяется по заданию.
Норма водопотребления составляет qx = 25 л/чел. (0,025м3/ чел.).
Тогда в смену на
хозяйственно-питьевые нужды потребляется
qx.х-п = Nx x qx (м3/смен).
qx.х-п =625x0,025=15,625(м3/смен).
За n смен ( т.е. в сутки) будет
потребляться
Qcyт.х.х-п. = qх.х-п. х n (м3/сут),
Qcyт.х.х-п. =15,625x2=31,24 (м3/сут),
а ежечасно
qч.х.х-п. = Qсут.х.х-п. / t (м3/ч).
qч.х.х-п. = 31,25/16=1,95 (м3/ч).
Количество работников цеха, пользующихся душем, Nx.д.
определяется по заданию.
Нормативное количество работников, пользующихся одной
душевой сеткой в цехе составляет 15 чел. Отсюда количество потребных душевых
сеток nс
составит
nc=Nx.д. / 15 (шт.).
nc=
125/15=8,3 ≈ 8 (шт.).
При норме расхода воды на одну
душевую сетку 0,5 м3 душевой расход составит
qx.д. = nc х 0,5 (м3/ смен).
qx.д. = 8 x 0,5 = 4 (м3/ смен).
За n смен (т.е. в сутки)
будет потребляться
Qсут.х.д.
= qх.д. х n (м3/сут).
Qсут.х.д.
= 4 x 2 = 8 (м3/сут).
Определение расходов воды к горячем цехе
Количество работников цеха Nг. , определяется по заданию.
Норма водопотребления составляет qг. = 45 л/чел. (0,045 м3/чел).
Тогда в смену на хозяйственно-питьевые нужды
потребляется
qг.х-п. = Nг. x qг. (м3/смен).
qг.х-п. = 85,2 x 0,045 = 3,834 (м3/смен).
За n смен (т.е. в сутки)
будет потребляться
Qсут.г.х-п. = qг.х-п. x n (м3/сут),
Qсут.г.х-п. = 3,834 х 2 = 7,668
(м3/сут),
а ежечасно
qч.г.х-п. = Qсут.г.х-п. / t (м3/ч).
qч.г.х-п. = 7,668 / 16 = 0,47925 (м3/ч).
Количество работников цеха,
пользующихся душем, Nг.д. определяется по заданию.
Нормативное количество работников, пользующихся одной душевой сеткой в цехе,
составляет 7 чел. Отсюда количество потребных сеток nс. составит
nc. = Nг.д.
/ 7 (шт.).
nc. = 77 / 7 = 11(шт.).
При норме расхода воды на одну душевую сетку
0,5 м3 душевой расход составит
qг.д.
= nс.
х 0,5 (м3/смен).
qг.д.
= 11 x 0,5 = 5,5 (м3/смен).
За n смен (т.е. в сутки) будет
потребляться
Qсут.г.д. = qг.д. х n (м3/сут).
Qсут.г.д. = 5,5 х 2 = 11 (м3/сут).
Определив все необходимые расходы воды (пункты а-г),
расчетные данные сводятся в табл. 3 (приведенные в табл. 3 и последующих
таблицах конкретные численные данные представлены в качестве наглядного примера
заполнения соответствующих строк и столбцов). В сводной табл. 3 данные по
часовым расходам воды на принятие душа qx.д. и qг.д. заносятся в строку, соответствующую
последнему часу работы каждой смены.
2. Построение графиков водопотребления города и работы
насосов Н. С.-II
График водопотребления и работы насосов
как функция Q = f (t) строится на миллиметровке (формат А
4).
Данные для построения графика водопотребления выбираются
из табл. 3 (столбцы 1 и 13), а при построении графика работы H.C.-II необходимо руководствоваться
следующими положениями. В часы усиленного водоразбора в город подается вода,
поступающая от H.C.-II и водонапорной башни, причем на долю насосов приходится
75-90% подаваемой воды, а оставшиеся 10-15% поступают из бака башни.
Таблица 3
Сводные данные о водопотреблении в городе
Час
Суток
|
Хоз.-пит. расход
|
Расход па полив
|
Мест.
промыш., м3/ч
|
Промышленные
предприятия
|
Суммарн. расход, Qсут.сум.
|
%
|
м3,ч
|
машины,
м3/ч
|
дворники,
м3/ч
|
Хол.
цех.
м3/ч
|
душ.
хол.
цеха,
м3/ч
|
гор.
цех,
м3/ч
|
душ.
гор. цеха.
м3/ч
|
технолог.
расх.
м3/ч
|
м3/ч
|
%
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
0-1
|
486,08
|
|
|
|
|
|
|
|
|
486,08
|
1,68
|
1-2
|
3,25
|
493,675
|
|
|
|
|
|
|
|
|
493,675
|
1,7
|
2-3
|
2,90
|
440,51
|
|
|
|
|
|
|
|
|
440,51
|
1,52
|
3-4
|
2,90
|
440,51
|
|
|
|
|
|
|
|
|
440,51
|
1,52
|
4-5
|
3,35
|
508,865
|
|
|
|
|
|
|
|
|
508,865
|
1,76
|
5-6
|
3,75
|
569,625
|
|
|
|
|
|
|
|
|
569,625
|
1,97
|
6-7
|
4,15
|
630,385
|
|
|
|
|
|
|
|
|
630,385
|
2,18
|
7-8
|
4.65
|
706,335
|
|
|
|
|
|
|
|
|
706,335
|
2,44
|
8-9
|
5.05
|
767,095
|
|
|
104,68
|
1,95
|
|
478,125
|
|
270
|
1621,85
|
5,61
|
9-10
|
5,40
|
820,26
|
|
|
104,68
|
1,95
|
|
478,125
|
|
270
|
1675,015
|
5,79
|
10-11
|
4,85
|
736,715
|
|
|
104,68
|
1,95
|
|
478,125
|
|
270
|
1591,47
|
5,5
|
11-12
|
4,60
|
698,74
|
|
|
104,68
|
1,95
|
|
478,125
|
|
270
|
1553,495
|
5,37
|
12-13
|
4,50
|
683,55
|
|
|
104,68
|
1,95
|
|
478,125
|
|
270
|
1538,305
|
5,32
|
13-14
|
4,30
|
653,17
|
|
|
104,68
|
1,95
|
|
478,125
|
|
270
|
1507,925
|
5,21
|
14-15
|
4,40
|
668,36
|
|
|
104,68
|
1,95
|
|
478,125
|
|
270
|
1523,115
|
5,27
|
15-16
|
4,55
|
691,145
|
|
|
104,68
|
1,95
|
4
|
478,125
|
5,5
|
270
|
1555,4
|
5,38
|
16-17
|
4,50
|
683,55
|
|
|
104,68
|
1,95
|
|
478,125
|
|
270
|
1538,305
|
5,32
|
17-18
|
4,25
|
645,575
|
|
104,68
|
1,95
|
|
478,125
|
|
270
|
1500,33
|
5,19
|
18-19
|
4,45
|
675,955
|
|
|
104,68
|
1,95
|
|
478,125
|
|
270
|
1530,71
|
5,29
|
19-20
|
4.40
|
668,36
|
|
|
104,68
|
1,95
|
|
478,125
|
|
270
|
1523,115
|
5,27
|
20-21
|
4,40
|
668,36
|
|
|
104,68
|
1,95
|
|
478,125
|
|
270
|
1523,115
|
5,27
|
21-22
|
4,50
|
683,55
|
|
|
104,68
|
1,95
|
|
478,125
|
|
270
|
1538,305
|
5,32
|
22-23
|
4,20
|
637,98
|
15
|
5
|
104,68
|
1,95
|
|
478,125
|
|
270
|
1512,735
|
5,23
|
23-24
|
3,50
|
531,65
|
15
|
5
|
104,68
|
1,95
|
4
|
478,125
|
5.5
|
270
|
1415,905
|
4,97
|
Итого
|
100%
|
15190
|
30
|
10
|
1674,9
|
31,25
|
8
|
7650
|
11
|
4320
|
28925,15
28925,15
|
100%
|
3. Определение емкости и размеров бака водонапорной башни
Целью расчета является определение
общей емкости бака Wб водонапорной башни, включающего
регулирующий объем воды W peг.б. , а также пожарный запас Wп.б.
Wб = W рег.б +
W п.б.
Wб = 309,5 + 30 = 339,5
Регулирующий объем определяется но
данным табл. 4 (столбец 6). Для нахождения величины W peг.б. необходимо сложить самое
большое (W ост.мак. ) и самое малое значение (W ост.мин. ) остатка воды в баке в течение
суток, выраженное в %. Тогда W peг.б. определится по формуле:
W peг.б = Q сут.сум. х (W ост.мак. + W ост.мин. ) х 0,01 (м3).
W peг.б = 28925,15 x ( 1,07 + 0) x 0,01 = 309,5 (м3).
Пожарный объем Wп.б. определяется из расчета тушения n количества одновременно возникающих
пожаров в городе, насчитывающим определенное количество жителей (СНиП табл. 5
стр. 5). По данной таблице определяется расход воды, требуемый для тушения
каждого пожара. Тогда Wп.б. будет определяться по
формуле:
Wп.б. = n x qп x 600 х 0,001 (м3),
Wп.б. = 2 х 25 х 600 х 0,001 = 30 (м3),
где n -
количество одновременных пожаров:
q - расход воды на тушение каждого пожара, л/с;
600
- продолжительность тушения пожара, с;
0,001
- переводной коэффициент.
После нахождения Wп.б и Wpeг.б подсчитывается их сумма, т.е.
определяется емкость бака водонапорной башни Wб .
Бак
водонапорной башни выполняется в форме цилиндра высотой h и диаметром d. Как правило h = (2/3) d.
Объем бака подсчитывается по формуле:
Wб = F осн
x h = ( p d2/ 4) x [( 2/3) d] = ( p /6) d3.
Подставляя
значения Wб
в данную формулу, определяется величина d, а затем h.
d = 8,6586
h= (2/3)d = 5,7724
F осн =
58,81.
Таблица 4
Определение регулируюшей
емкости водонапорной башни
|
Часы
суток
|
Водопо-требл.
города,
%
|
Работа
H.C.-II,
%
|
Поступление
в бак,
%
|
Отвод
из бака, %
|
Остаток
в баке, W
|
в%
|
(при-вед.
к 0%)
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
0-1
|
1,68
|
1,85
|
0,17
|
|
0,17
|
1,09
|
1-2
|
1,7
|
1,85
|
0,15
|
|
0,32
|
1,24
|
2-3
|
1,52
|
1,85
|
0,33
|
|
0,65
|
1,57
|
3-4
|
1,52
|
1,85
|
0,33
|
|
0,98
|
1,9
|
4-5
|
1,76
|
1,85
|
0,09
|
|
1,07
|
1,99
|
5-6
|
1,97
|
1,85
|
|
0,12
|
0,95
|
1,87
|
6-7
|
2,18
|
1,85
|
|
0,33
|
0,62
|
1,54
|
7-8
|
2,44
|
1,85
|
|
0,59
|
0,03
|
0,95
|
8-9
|
5,61
|
5,33
|
|
0,28
|
-0,25
|
0,67
|
9-10
|
5,79
|
5,33
|
|
0,46
|
-0,71
|
0,21
|
10-11
|
5,5
|
5,33
|
|
0,17
|
-0,88
|
0,04
|
11-12
|
5,37
|
5,33
|
|
0,04
|
-0,92
|
0
|
12-13
|
5,32
|
5,33
|
0,01
|
|
-0,91
|
0,01
|
13-14
|
5,21
|
5,33
|
0,12
|
|
-0,79
|
0,13
|
14-15
|
5,27
|
5,33
|
0,06
|
|
-0,73
|
0,19
|
15-16
|
5,38
|
5,33
|
|
0,05
|
-0,78
|
0,14
|
16-17
|
5,32
|
5,33
|
0,01
|
|
-0,77
|
0,15
|
17-18
|
5,19
|
5,33
|
0,14
|
|
-0,63
|
0,29
|
18-19
|
5,29
|
5,33
|
0,04
|
|
-0,59
|
0,33
|
19-20
|
5,27
|
5,33
|
0,06
|
|
-0,53
|
0,39
|
20-21
|
5,27
|
5,33
|
0,06
|
|
-0,47
|
0,45
|
21-22
|
5,32
|
5,33
|
0,01
|
|
-0,46
|
0,46
|
22-23
|
5,23
|
5,33
|
0,1
|
|
-0,36
|
0,56
|
23-24
|
4,97
|
5,33
|
0,36
|
|
0
|
0,92
|
Итого
|
100
%
|
100
%
|
-
|
-
|
-
|
-
|
4.
Подготовка сети к гидравлическому расчету
Водопроводная сеть рассчитывается на максимальный
секундный расход в час максимального водопотребления (см. строку 9-10 ч в табл.
3); в данный час город потребляет определенное количество воды (в % суточного
расхода - столбец 13 или в м3/ч - столбец 12).
В час максимального водопотребления вода подается
насосами Н.С.-II (см. табл. 4 - количество
подаваемой воды в % в строке 9-10 ч столбца 3) и из бака водонапорной башни
(см. табл. 4 - разница между значениями в столбцах 2 и 3 строки 9-10 ч).
Для расчета водопроводной сети необходимо предварительно
выделить значения сосредоточенного расхода qcocp.,т.е. расхода воды для промышленного предприятия (см. табл.
3 - сумма величин расходов в строке 9-10 ч столбцах 7-11), а также равномерно
распределенного расхода q p.p.
q p.p. = q ч.макс. - q соср.
(л/с).
q p.p. = 820,26 –
750,075 = 70,185
Схема водопроводной
сети
При определении указанных расходов
необходимо подсчитать удельный qуд. и путевые расходы qпут.
qуд.
= q
р.р. / å L (л/с на 1 м длины сети),
qуд.
= 70,185/8280 = 0,085
где å L — общая (суммарная) длина участков
водопроводной сети, м ( å L и q р.р. заносятся в итоговую строку табл. 5).
qпут. = q уд. x Li (л/с),
где Li -длина соответствующего
участка водопроводной сети.
Таблица 5
Величины
путевых расходов
|
Номер
участка
|
Длина
участка Li ,м
|
Расход
воды qпут. , л/с
|
1
|
2
|
3
|
1-2
|
700
|
59,5
|
2-3
|
460
|
39,1
|
3-4
|
800
|
68,0
|
4-5
|
460
|
39,1
|
5-6
|
700
|
59,5
|
6-9
|
800
|
68,0
|
8-9
|
700
|
59,5
|
7-8
|
460
|
39,1
|
5-8
|
800
|
68,0
|
6-1
|
800
|
68,0
|
2-5
|
800
|
68,0
|
4-7
|
800
|
68,0
|
Итого
|
å L
= 8280
|
q р.р. =
70,185
|
Следующим этапом подготовки
водопроводной сети к расчету является определение узловых расходов, которые
представляют собой полусуммы приложенных расходов на смежных участках (т.е.
участках, имеющих общий узел). Данные но расчету узловых расходов сводятся в
табл. 5.
|
Таблица 6
Величины
узловых расходов
|
Номер
узла
|
Линии, прилегающие
к
УЗЛУ
|
Полусумма
приложенных расходов, л/с
|
Узловой
расход,
q узл ,л/с
|
1
|
1-2,1-6
|
(59,5+68,0)/2
|
63,75
|
2
|
1-2,2-5,2-3
пром. предпр.
|
(59,5+68,0+39,1)/2+75
|
158,3
|
3
|
2-3,3-4
|
(39,1+68,0)/2
|
53,55
|
4
|
3-4,4-5,4-7
|
(68,0+39,1+68,0)/2
|
87,55
|
5
|
4-5,5-6,5-8,2-5
|
(39,1+59,5+68,0+68,0)/2
|
117,3
|
6
|
5-6,6-1,6-9
|
(59,5+68,0+68,0)/2
|
97,75
|
7
|
4-7,7-8
|
(68,0+39,1)/2
|
53,55
|
8
|
7-8,8-9,5-8
|
(39,1+59,5+68,0)/2
|
83,3
|
9
|
8-9,6-9
|
(59,5+68,0)/2
|
63,75
|
|
Максимальный
часовой расход
|
778,8
|
Этапом подготовки сети к гидравлическому расчету
является назначение диаметров труб и предварительное распределение расходов по
кольцевой водопроводной сети города. На рис. 2, иллюстрирующим водопроводную
сеть, наносится следующая информация:
- номер кольца (римскими цифрами) в л/с;
- величины узловых расходов воды (на
конце стрелки, отходящей от соответствующего узла);
- величины расходов воды в л/с от
водонапорной башни и двух водоводов, питающих кольцевую сеть (в узле № 1);
- направления течения воды (в виде стрелок на участках
(линиях);
- назначаемые расходы в л/с и диаметры труб в мм на
участках (информация записывается вблизи участка в виде дроби "расход /
диаметр".
Определение величин расходов воды на участках производится
в строгой последовательности, начиная от узла № 1. Принцип определения расхода
на участках состоит в вычитании из питающего узел расхода величины узлового
расхода и распределения остатка по прилегающим к узлу участкам
пропорционально их длинам и с учетом тяготения к крупному водопотребителю -
промышленному предприятию, а также учитывая подпитку сети из бака водонапорной
башни. При этом величина назначаемого расхода на каждом из участков должна
превосходить величину узлового расхода в следующем по длине участка узле.
Например, для узла № 1: 282 - 24,52 - 257,48 (л/с); далее
вода поступает на две линии 1-2 и 1-8. Пусть на линию 1-2 будет поступать 74,5
л/с (т.е. более 32,22 л./с, что соответствует узловому расходу в узле №2).
Тогда на линию 1-8 будет поступать 257,48 - 74,5 = 182.98 (л/с).
Диаметр линии 1-2 и 1-8 устанавливается в зависимости от величин назначаемых
расходов по табл. 7.
Таблица
7
|
Диапазоны
расходов воды и значения удельного
|
сопротивления
в трубопроводах соответствующего диаметра
|
Диаметр
труб, мм *
|
Расходы,
л/с
|
Удельное
сопротивление. So
|
200
|
0-35,5
|
7,399*10-6
|
250
|
35,5 - 57
|
2,299*10-6
|
300
|
57 - 83,8
|
0,8336*10-6
|
350
|
83,8- 116
|
0,4151*10-6
|
400
|
116-153
|
0,2085*10-6
|
450
|
153-197
|
0,1134*10-6
|
500
|
197-273
|
0,06479*10-6
|
600
|
273
- 402
|
700
|
402
- 600
|
0.01111*10-6
|
*Диаметры линий
можно также определять, используя две формулы:
d (мм) = Э 0,145 x q 0,42 или d (мм) = 3,33 x
Используя данные табл. 7, диаметр
линии 1-2 составит 300мм, а 1-8-450 мм.
Для других узлов и линий
расходы составят следующие величины.
Узел № 8: 182,98 - 37,9 = 145,08
(л/с). Вода поступает на линии 7-8 и 8-9; расход на линии 7-8 - 22,08 л/с и диаметр
200 мм; тогда расход на линии 8-9 составит 145,08 -22,08 == 123 (л/с), а
диаметр 400 мм.
Узел № 3: 71,64 - 20,56 =
51,08 (л/с). Вода поступает на линии 3^4 и 2-3; расход на линии 3-4 - 30,08 л/с
и диаметр 200 мм; тогда расход на линии 2-3 составит 51,08 - 30,08 =~-11
(л/с), а диаметр 200 мм.
Узел № 2: (74,5 + 21) - 32,22
== 63,28 (л/с). Вода поступает на линию 2-7; расход на линии 2-7 составит
63,28 л/с, а диаметр 300 мм.
Узел № 7: (63,28 + 22,08) -
45,39 = 39.97 (л/с). Вода поступает па линии 4-7 и 6-7; расход на линии 4-7 -
18.47 л/си диаметр 200 мм; тогда расход на линии 6-7 составит 39,97 - 18,47 -=
21,5 (л/с), а диаметр 200 мм.
Узел № 4: (30,08 + 18,47) - 33.9 - 14,65
(л/с). Вода поступает на линию 4-5; расход па линии 4-5 составит 14,65 л/с, а
диаметр 200 мм.
Узел № 6: (16,77 + 21,5) - 32,38 -- 5,89
(л/с). Вода поступает на линию 5-6; расход на линии 5-6 составит 5,89 л/с, а
диаметр 200 мм.
5.
Гидравлический расчет (увязка) водопроводной сети города
Цель расчета (увязки) - определение
истинных расходов и потерь напора на каждой линии кольцевой сети. По завершению
расчета сети подбираются соответствующие насосы. Расчет сети сопровождается
заполнением сводной табл. 8.
6.
Определение диаметров водоводов, напора насосов и высоты башни
Длина водоводов, как правило,
составляет 2000-3000 м, а их диаметр принимается равным наибольшему из диаметров
участков кольцевой сети. В рассматриваемом примере длина водоводов принята
равной 1„ = 2000 м. а диаметр 450 мм. По двум водоводам к сети поступает 282
л/с. На каждый водовод приходится 282 / 2 - 141 (л/с). По таблице Шевелева
Ф.А. определяются потери напора i на единицу длины водоводов диаметром 450 мм
для расхода 141 л/с. Величина i составляет 0,00211. Тогда потери напора в
водоводе определятся по следующей формуле:
hв
= i x lв = 0,0021 1 x 2000 = 4,22 (м).
!-^J
|
Ttio.'iuiii.i S Сводные данные по гидравлическому
расчету кольцевой водопроводной сети города
|
|
11о-
МСр КО. 11, Ц;1
|
11омср
.111НИП 11
папран-
.IL'II.
|
L.\i
|
l';IC-
\o;i q. .1 С
|
Ди;1-
MCIp 1.1. MM
|
S,,-10''
|
110 •)
|
Sq
|
li^Sq2
|
д<и
|
Ч
|
Sq
|
h=Sir
|
Aq;
|
Ч,.а
|
|
IV
|
5-6(+)
|
410
|
5.S9
|
200
|
~1.W)
|
.^O.U
|
0.017K7
|
+0.1
|
-0,6S
|
5,21
|
0,015S
|
+0,0<S23
|
-
|
5.21
|
|
4-5(-)
|
7 90
|
14.()5
|
;()()
|
~J..W
|
5.S4''
|
0.0,S5fi2
|
-1 2'i
|
+0.6.S
|
15.33
|
O.OS'Xi
|
-1.37
|
-
|
15.33
|
|
6-7(+)
|
7KO
|
21,5
|
200
|
7JW
|
5,771
|
0.12407
|
+2.66
|
-0,()S -1.76= -2,44
|
1У,06
|
0.10')1)
|
+2.044
|
-
|
19,06
|
|
4-7(-)
|
440
|
IS.47
|
200
|
1,W
|
3,256
|
0.06013
|
-1.1106
|
+0.6S +0.15= +C.X3
|
1').3
|
0.062S4
|
-1.21
|
-
|
19,3
|
|
|
|
I Sq= Aq,=
|
=0,285; Ah=+0,39, Ah =-0,4037: ncpci pyii<'a "+" 1Ы < 0,5:
Ah / 2
£ Sq 1 = 10,39 / 0,571 = 0,68
|
|
Продолжение таблицы S
|
|
Номер
КОЛЬ
|
1 ioml'p .Illlllll] 11 l]illlp;ll)-
|
Д:|Ц||;1 L. м
|
Расход q.
.I/C
|
/1ча-MC'rp d, mm
|
SH'40"
|
S^S,!"!. (10 ')
|
Su
|
li=Sir
|
Aqi
|
Ч
|
Sc|
|
I^Sq^
|
ДЧ2
|
4m I.
|
|
Hil
|
.ICI].
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+0.15
|
|
|
|
|
|
|
|
2-7(+)
|
750
|
61,2S
|
300
|
O.K336
|
0,6252
|
0,03^3
|
+2,34
|
-0,47=
|
60.96
|
0.03S]
|
+2,32
|
-
|
60.96
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-0.32
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+0,15
|
|
|
|
|
|
|
11
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4-7(+)
|
440
|
IS.47
|
200
|
7 W
|
^ 256
|
0 0601^
|
+1,1106
|
+0,6S=
|
19.3
|
0.062S4
|
+1.21
|
|
19,3
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+O.S3
|
|
|
|
|
|
I-J
|
|
3-41-)
|
750
|
30.0S
|
200
|
7.399
|
5.549
|
0,1669
|
-5.02
|
-0,15
|
29.9.1
|
0.1660S
|
-4.97
|
-
|
29.93
|
|
|
2-3(+)
|
450
|
21.0
|
200
|
7.399
|
3.^29
|
0.069Ц
|
+1.46
|
+0,15
|
21.15
|
0.0704
|
+1.4.S
|
-
|
21.15
|
£Sq= 0,3352; ЛЬ
=-0,101: Д h = + 0,04;
|
перегрузка "-" Ilil < 0.5, --'
|
Aq, =IAh/2£Sq 1=1-0,101/0.67 1=0,15
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение
таблицы S
|
|
Номер
|
11омср
линии и
|
Длина
|
I'ac-
|
Диа
|
|
S-S -1
|
|
|
|
|
|
|
|
-1
|
|
КО;
Hi
|
нанраи-
|
L, м
|
ход
q,
|
метр
|
Si,"-10"
|
(10'')
|
Si]
|
I^Sq2
|
Дс|]
|
Ч
|
Sq
|
h=Sq2
|
A<h
|
Ч 1,4.
|
|
|
|
|
;1/C
|
(.1, MM
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на
|
JICII.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-1,76
|
|
|
|
|
|
|
|
6-7(-)
|
780
|
2l,5
|
200
|
7.399
|
5.771
|
0.124
|
-2.66
|
-0,6S=
|
19.06
|
0,1099
|
-2,094
|
-
|
19,06
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-2,44
|
|
|
|
|
|
|
III
|
6-9(+)
|
700
|
16,77
|
200
|
7.399
|
5,179
|
0,08685
|
+1,456
|
+1.76
|
18,53
|
0.09596
|
+1.778
|
|
i.S,?3
|
|
|
8-9(+)
|
780
|
123.0
|
400
|
0,20Х5
|
0,1626
|
0,01999
|
+2,45
|
+1,76
|
124.76
|
0,02028
|
+2.53
|
|
124.76
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т————
|
-1,76
|
|
|
|
|
|
|
|
78Ы
|
680
|
22,08
|
200
|
7.399
|
5.031
|
0.1
1 1
|
-2.45
|
+0,47=
|
20.79
|
0,10459
|
-2.17
|
-
|
20,79
|
'•^
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-1,29
|
|
|
|
|
|
£Sq=
0,3418, Ah =-1,2; Д h =+0,044;
|
iiepci
pvik-ii " - " 1 h 1 < 0,5;
|
Л qi =- 1 A h / 2 ESq i = 1 - 1,2 / 0,6836 1 =
1,76;
|
Продолжение
таблицы S
|
|
Номер
коль
|
11омер
линии и направ
|
Длина
L, м
|
1'ас-ход
q.
л/с
|
Диаметр
(.1.
MM
|
s„*nr"
|
S=S„*L
(10-')
|
Sq
|
h=Sq'
|
Aq,
|
Ч
|
Sq
|
1^=SL[:
|
A<l2
|
Чи.-..
|
|
Ц;1
|
лен.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1-2(-)
|
6SO
|
74,5
|
300
|
0,8336
|
0,5668
|
0.04222
|
-3,14.5
|
-0.47
|
74.03
|
0.04196
|
-3.1
|
-
|
74.03
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-7(-)
|
750
|
61.28
|
300
|
0.8^36
|
0,6265
|
0.0383
|
-2.34
|
+0,15=
|
60.96
|
0,0381
|
-"'
4''
|
-
|
60.96
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-0,32
|
|
|
|
|
|
|
1
|
1-8(+)
|
750
|
182,98
|
450
|
0,1 134
|
0085
|
001555
|
+2,84
|
+0,47
|
183.45
|
0,0155'>
|
+2.85
|
-
|
1S3,45
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+0,47
|
|
|
|
|
|
|
|
7-8(+)
|
6SO
|
22.08
|
200
|
7.399
|
5.031
|
0.1 1 1
|
+2,45
|
-1,76=
|
20,79
|
0,10459
|
+2,17
|
-
|
20.79
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-1,29
|
|
|
|
|
|
|
£Sq=
0,207; Ah =-0,195; Ah =-0,4;
|
|
персгружя "-" 1 hi <0,5;
|
|
A qi = 1 A
h / 2 £Sq 1 =
|
-0,195/0.4141=0,47
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для определения
напора насосов необходимо определить самую удаленную от места подвода
водоводов точку на сети. Такой точкой является узел № 5. К нему вода может
подходить по следующим направлениям:
1-8-9-6-5 (суммарная длина пути 2640 м);
1-8-7-6-5 (то же 2620 м);
1-.2-7-4-5 (то же 2660 м);
1 -2-7-6-5 (то же 2620 м);
1-.8-7-4- 5 (то же 2660 м).
Наиболее
протяженным является путь движения воды 1 -2-7-4-5. Примем его -за диктующий.
Напор насосов определяется по следующей
(формуле:
Ннас
= Zд
- Zнас
+ hсв
+hв
+ åhc ,
где Zд и Zнас - соответственно геодезические отметки диктующей точки (учла
№ 5 у поверхности земли) и насоса; отметка оси насоса соответствует
минимальному горизонту воды в источнике водоснабжения (для рассматриваемого
примера согласно плану местности и исходным данным для проектирования Zд = 132.8 м, Zнас = 124 м):
hсв = 10 + 4 (n - 1); n — этажность застройки
(например, но заданию 6 этажей); hсв = 10 + 4 (6 - 1) = 30 (м);
åhc - суммарные потери напора по направлению I -2-7- 4 -5 (см. величины
потерь напора на данных участках к итоговых графах табл. 8). Отсюда суммарные
потери напора составят åhc =3,l – 2,32 + 1,21. + 1,37 =
8(м).
Тогда Ннас = 132,8 - 124 +
30 + 4,22 + 8 = 51,02. Принимается напор насосов Ннас = 51,1 м. По
величинам расхода Qнас = 282 л/с и напора Ннас
= 51,1 м по каталогу подбирается насос типа Д 800-51.
Для определения высоты
водонапорной башни выбирается кратчайший путь движения воды от узла, вблизи
которого установлена башня до диктующего узла. Кратчайший путь в
рассматриваемом примере 3-4-5. Тогда высота башни будет определяться по
формуле:
Нб
= Zд – Zб + hсв + hв.б. + åhc + h,
где Zб - геодезическая отметка в месте установки в
месте установки башни (определяется согласно плану местности по горизонталям);
hв.б.
- потери напора в водоводах башни; определяются аналогично потерям в водоводах
по формуле hв.б.=
i х lв.б.
(для рассматриваемого примера расход по каждому водоводу от башни составляет
71,64 / 2 = 36 (л/с); длина водоводов, как правило, составляет hв.б. = 150м, а диаметр принимается равным
наибольшему в точке подвода водоводов к сети, т.е. 200 мм); отсюда hв.б. = i х lв.б. = 0,0092 х 150 = 1,38 (м);
åhc - суммарные потери напора на участках 3-4 и 4-5 (соответственно
4,97+1,37=6,34 м);
h - высота бака башни ( в рассматриваемом примере 8,33 м).
Тогда Нб = 132,8 -
134,75 + 30 + 1,38 + 6,34 + 8,33 = 44,1 (м).
Раздел
«Городская канализация»
Данный раздел должен включать
следующие подразделы:
1. Определение
расчетных расходов сточных вод.
2.
Гидравлический расчет канализационной сети и построение продольного профиля
главного коллектора.
Каждый
подраздел в обязательном порядке должен содержать приводимые ниже таблицы,
графики и рисунки.
1. Определение расчетных расходов сточных вод
Цель расчета сводится к определению модуля
стока, коэффициентов неравномерности притока сточных вод ирасходов воды
(попутного, транзитного, бокового и сосредоточенного).
Расчетная
плотность населения города r = 185 чел/га, норма хозяйственно-питьевого
водопотребления на 1 жителя города r = 285 л/сут и глубина промерзания грунта h = 2,55 м (принимаются по заданию).
Модуль
стока для года определяется по следующей формуле:
qo = (r х q /
86400) = (185 х 285) / 86400 = 0,61 л/с с 1 га.
Для определения коэффициента
неравномерности притока сточных вод К используются данные СниП, помещенные в
табл. 9.
Таблица 9
Q,
л/с
|
До
5
|
До
15
|
До
30
|
До
50
|
До
100
|
До
200
|
До
300
|
До
500
|
До
800
|
До
1250
|
К
|
3.0
|
2,5
|
2,0
|
1.8
|
1.6
|
1,4
|
1.35
|
1,25
|
1.2
|
1,15
|
Расчетный
расход сточных вод складывается из:
1) попутного (т.е. поступающего на участок от примыкающего
жилого квартала или его части);
2) транзитного (т.е. поступающего из выше расположенных
кварталов или их частей);
3)
бокового (т.е. поступающего от боковых ответвлений);
4) сосредоточенного (т.е. поступающего от промышленных
предприятий).
Данные но расчету
сети сводятся в табл. 10.
Трассировка
канализационной сети города и главного коллектора приводятся на чертежах листа.
Трасса главного коллектора для рассматриваемого примера включает участки 1-1, II-III, III-IV, IV-V, V-V1 и VI-VII (рис. 3 и 4).
2. Гидравлический расчет канализационной сети и построение продольного
профиля главного коллектора
Целью гидравлического расчета и проектирования
является назначение диаметров труб, определение скоростей течения сточной воды
в трубопроводах, уклонов и глубин заложения трубопроводов водоотводящей сети.
При проектировании должны
соблюдаться следующие условия:
1) скорость
течения сточной воды в трубопроводах должна быть в диапазоне 0,6-1,5 м/с;
2) минимальный
уклон трубопровода рассчитывается по формуле imin = 1/d, где d - диаметр трубопровода в мм
(желательно укладывать трубопроводы с уклоном земли, т.к. это наиболее
оптимальный для производства земляных работ (рытье траншей) вариант;
3) глубина
заложения шелыги трубы в начальной точке I главного коллектора определяется по
формуле:
hi
= hпром. + 0,5 м = 2,55 + 0,5 = 3,05 м;
4) материал труб для главного коллектора - бетон; коэффициент
шероховатости - 0,014;
5)
трубы соединяются "шелыга в щелыгу".
Гидравлический
расчет водоотводящей сети производится с использованием таблиц Калицуна В.И.
(приложение).
Пример расчета
главного коллектора по методике Калицуна В.И. (исходные данные для проектирования,
а также план города представляются в приложении) изложен ниже в виде алгоритма.
Участок I-II
Уклон земли iзем. = (131б6 - 131,4) / 360 =
0,000555.
а) уклон трубопровода
принимается равным уклону земли, т.е. i = 0,000555;
=
0,023569, q = 41,08 л/с (табл. 10,
столбец 10);
Таблица 1(1 Расходы сточных вод
|
|
11омср
участка
|
I ijio-щадь канали-знроиа-
11ИЯ
|
Модуль стока. л/схга
|
11опутный расход,л/с
|
Co-сред расход,
л./с
|
Боковой расход. л/с
|
'I'pan-
SHTHbIH
расход,
л/с
|
Суммарный расход. л/с (4 + 5 + 6
+7)
|
Коэффициент неравномерности. К
|
Q„,c„„^.
л/с
|
|
1
|
^
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|
0-1
|
4,84
|
0.61
|
4,84х0.61-2,95
|
—
|
-
|
-
|
2,95
|
3,0
|
8.85
|
|
i -i
|
4.10
|
0.61
|
2,50
|
-
|
4.84х0.61-2,95
|
2,95
|
8,40
|
2.5
|
21,0
|
|
2-3
|
4,80
|
0,61
|
2,93
|
-
|
4.1х0.61-2.50
|
8,40
|
13,83
|
2,5
|
34,58
|
|
3-1
|
6,20
|
0,61
|
3,78
|
-
|
4,8х0,61=2,93
|
13,83
|
20,54
|
2,0
|
41,08
|
|
4-5
|
1,76
|
0,61
|
1,07
|
-
|
-
|
-
|
1.07
|
3,0
|
3,21
|
|
5-6
|
-
|
0,61
|
-'-
|
-
|
1.76х0.61-1,07
|
1,07
|
2,14
|
3,0
|
6.42
|
|
6-7
|
4,29
|
0,61
|
2.62
|
-
|
2.04х0,61-1.24
|
2,14
|
6.00
|
2,5
|
15.0
|
|
7-8
|
4,29
|
0,61
|
2,62
|
-
|
4,29х0.61-2.62
|
6,00
|
11,24
|
2,5
|
28,1
|
|
S-9
|
4.45
|
0,61
|
2,7
|
„
|
4.29х0.61-2.62
|
11,24
|
16,56
|
2,0
|
33,12
|
|
9-11
|
6,60
|
0,61
|
4,03
|
-
|
4,45х0,61=2,70
|
16,56
|
23,29
|
2,0
|
46,58
|
|
it)-!!
|
1,82
|
0,61
|
I.I 1
|
-
|
-
|
-
|
1,1 1
|
3,0
|
3,33
|
|
11-12
|
-
|
0,61
|
-
|
-
|
1.82х0.61-1,1 1
|
1,1 1
|
2 22
|
3,0
|
6,66
|
|
12-13
|
4.76
|
0,61
|
2,90
|
-
|
2.04х0-61-1.24
|
7 n0
|
6,36
|
2,5
|
15,90
|
|
13-14
|
4,76
|
0.61
|
2,90
|
-
|
4.76х0.61-2.90
|
6,36
|
12,16
|
2,5
|
30,40
|
|
14-15
|
5,27
|
0.61
|
3,20 •
|
-
|
4.76х0.61-2.90
|
12,16
|
18,26
|
2,0
|
36,52
|
|
15-III
|
7,35
|
0,61
|
4,48
|
-
|
5,27х0,61=3,20
|
18,26
|
25,94
|
2,0
|
51,88
|
|
16-17
|
1,87
|
0,61
|
1.11
|
-
|
-
|
-
|
1.14
|
3.0
|
3.42
|
|
1 7-1 8
|
-
|
0,61
|
-
|
-
|
1.87х0.61-1.14
|
1.14
|
2,28
|
3.0
|
6,84
|
|
IS-19
|
-1.73
|
2.88
|
-
|
2.04х0.61-1.24
|
2,28
|
6,40
|
2,5
|
16,00
|
|
-;
|
1
|
7
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
1 9-20
|
4.73
|
0,61
|
2,88
|
-
|
4.73х0.61-2.88
|
6.40
|
12,16
|
2.5
|
30,40
|
20-21
|
5,42
|
0,61
|
3,30
|
-
|
4.73х0,61-2.88
|
12.16
|
18,34
|
2,0
|
36,68
|
21-IV
|
7,35
|
0,61
|
4.48
|
-
|
5,42х0.61=3,30
|
18,34
|
26,12
|
2,0
|
52,24
|
"'^—?3
|
1.76
|
0.61
|
1,07
|
-
|
-
|
-
|
1.07
|
3,0
|
3,21
|
23-24
|
-
|
0.61
|
-
|
-
|
1.76х0.61-1.07
|
1,07
|
2,14
|
3.0
|
6.42
|
24-25
|
4,62
|
0,61
|
2,82
|
-
|
1.86х061-1.13
|
2,14
|
6,09
|
2.5
|
15,22
|
25-26
|
4,62
|
0.61
|
2,82
|
-
|
4.62х0.61-2.82
|
6.09
|
• 11,73
|
2,5
|
29,32
|
26-27
|
4,95
|
0,61
|
3,02
|
-
|
4.62х0.61=2.82
|
11.73
|
17.57
|
2,0
|
35,14
|
27-V
|
6,93
|
0,61
|
4,23
|
-
|
4,95х0,61=3,02
|
17,57
|
24,82
|
2,0
|
49,64
|
28-29
|
4,48
|
0,61
|
2,74
|
-
|
-
|
-
|
2,74
|
3,0
|
8.22
|
29-30
|
-
|
0,61
|
-
|
-
|
4.48х0.61---2,74
|
2,74
|
5,48
|
2,5
|
13.7
|
30-31
|
4.8
|
0,61
|
2,93
|
-
|
4,48х0,61-2,74
|
5.48
|
-11,15
|
2,5
|
27.87
|
31-VI
|
-
|
-
|
-
|
80,85
|
4,48х0,61=2,74
|
11,15
|
94,74
|
1,6
|
151,58
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) модуль расхода составит К=
q / = 41,08 / 0,023569 = 1742,96 (л/с);
в) по значению К = 1742,96
л/с назначается диаметр d, определяется наполнение h/d и модуль скорости W (поиск состоит в
последовательном просмотре величин К в столбцах таблицы Калицупа В.И. от
минимального до максимального значения диаметров с выбором ближайшего большего
значения К). Например, К = 1782 (ближайшее большее) для диаметра 400 мм;
тогда W = 17,6 (м/с), h/d = 0,75 и скорость V = W х =17,6 х 0,023569 == 0,41 (м/с) <
0,7 (м/с), т.е. вариант не удовлетворяет по скоростям течения сточной жидкости;
г) оставляя
диаметр трубы неизменным d = 400 мм, увеличивается ее уклон до
минимального imin = 1/400 = 0,0025, = 0,05, К = q/ - 41,08/ 0,05 =821,6 (л/с).
Для d = 400 мм
ближайшее большее К из таблицы Калицуна В.И. 977 л/с, тогда h/d = 0,5, W= 15,6 (м/с) и скорость V = W х = 15,6 х 0,05 = 0,78 (м/с)
> 0,7 (м/с).
Данные расчетов но первому участку I-II вносятся в таблицу 11 (строка I-II):
- глубина воды в трубопроводе h (м) = (h / d) / d (м) = 0,5 х 0,4 - 0,2 (м);
- заглубление шелыги трубы в первом колодце (I) hi = hпром + 0,5 (м) = 2,55 + 0,5 = 3,05 м;
-
отметка шелыги в точке I: 131,6-3,05= 128,55(м);
- отметка шелыги в точке II: 128,55 - i х L = 128,55 - 0,0025
х 360 = 128,55 - 0,9 = 127,65 (м);
:^
|
Таблица
11 Гидравлический расчет
главного коллектора
|
Номер
участка
|
1.,
м
|
Q расч..
;]/С
|
<J,
MM
|
Уклон.
i
|
V.
м/с
|
Наполнение
|
ix L
|
otmci k'll, М
|
покер,
земли
|
шелыг.
труб
|
лотка
'ip\6
|
новер.
воды
|
h/d
|
h.M
|
начало
участка
|
конец
участка
|
чало
участка
|
конец
участка
|
начало
стка
|
конец
участка
|
на-ч;по
участка
|
конец
участка
|
1-11
|
360
|
41,08
|
400
|
0.0025
|
0.78
|
0,5
|
0.2
|
(1.9
|
131,6
|
131,4
|
13
1.6-3.05= 128,55
|
128,55-0.9=
127,65
|
128,55-0,4=
128.15
|
127.65-0.4=
127,25
|
128.15+
0.2= 128,35
|
127.25+
0,2= 127,45
|
11-III
|
400
|
41.08+
46,58= 87,66
|
600
|
0.00166
|
0.79
|
0,45
|
0,27
|
0.664
|
131.4
|
131,2
|
127,65
|
127,65-0.664=
126,98
|
127,65-0.6=
127,05
|
126.98-0,6=
126,38
|
127.05+
0,27= 127,32
|
126.38+
0,27= 126,65
|
III-IV
|
400
|
87.66+
51,88=
|
600
|
0.00125
|
0,79
|
0.65
|
0.39
|
0.5
|
131,2
|
130,7
|
126,98
|
126.98-0,5=
126,38
|
126,98-0.6=
126,38
|
126,48-0.6=
125,88
|
126.38+
0,39= 126,77
|
125.88+
0,39= 126,27
|
139,54
|
IV-
V
|
380
|
139.54+
52,24= 191,78
|
600
|
0,001315
|
0.84
|
0,8
|
0.48
|
0,5
|
130,7
|
130,2
|
126,48
|
126,48-125,98
|
126,48-0,6=
125,88
|
125,98-0.6-125,38
|
125.88+
0.48= 126,36
|
125.38+
0.4= 125,86
|
V-VI
|
350
|
191,78±
49.64= 241,42
|
700
|
0.001143
|
0,85
|
0.7
|
0,49
|
0.4
|
130,2
|
129,8
|
125,98
|
125.98-0,4=
125,58
|
125,88-0.7=
125.28
|
125.58-0,7=
124,88
|
125.28+
0.49= 125,77
|
124.88+
0.49= 125,37
|
VI-VII
|
150
|
241.42+
151,58= 393,0
|
800
|
0,00133
|
1,02
|
0,75
|
0.6
|
0,2
|
129,8
|
129,6
|
125,58
|
125.58-0.2=
125,38
|
125.58-0,8=
124,78
|
125.38-0,8=
124,58
|
124.78+
0,6= 125,38
|
124.58+
0.6= 125,18
|
- отметка лотка трубы в точке I:
128.55 - d (м) 128,55
-0,4- 128,15 (м):
- отметка лотка трубы в точке II:
127.65 - d (м) = 127,65
-0,4- 127,25 (м);
- отметка
поверхности воды в точке I: 128,15 + h (м) = 128,15 +0,2= 128,35 (м);
- отметка
поверхности воды в точке II: 127,25 + h (м) = 127,25 +0,2 = 127.45 (м).
Иллюстрацией
расчета и проектирования продольного профиля главного коллектора служит
фрагмент трассы с участком I-II(рис.
3).
Рис.
3. Фрагмент трассы главного коллектора на участке I-II
Участок II-III
Уклон земли iзем = (131,4 - 131,2) / 400 = 0.0005; = 0,02236; q = 87,6 (л/с); К = q/ = 87,66/ 0,02236 = 3920,39 (л/с); по
значению К = 3920,39 назначается d, h/d и W:d = 600 мм (ближайшее большее
К = 4360), W = 22,4 (м /с); h/d = 0,65;
тогда V = W x = 22,4 x 0,02236 = 0,5 (м/с) < 0,7 (м/с),
т.е. вариант не удовлетворяет по скоростям течения сточной воды; оставляя
диаметр d = 600 мм, увеличивается уклон трубы до минимального: imin = 1/600 = 0,001666: = 0.0408; К = q/ = 87,66/ 0,0408 = 2148,5 (л/с);
ближайшее большее К по таблице Калипуна В.И. для d = 600 мм составляет К = 2402
(л/с), h/d = 0,45; W = 19,4 (м/с); тогда скорость V = W x = 19,4 x 0,0408 = 0,79 (м/с) > 0,7 (м/с).
Участок III-IV
Уклон земли iзем =
(131,2 - 130,7) / 400 = 0,00125; = 0,03535; q = 139,54 (л/с); К = q / =
139.54 /0,03535 = 3947,38 (м/с); по значению К назначаются d, h/d и W d = 600 мм (ближайшее большее
К = 4360); W = 22,4 (м/с); h/d = 0,65; тогда V = W x = 22,4 х 0,03535 = 0,79 (м/с) >
0,7 (м/с).
Участок IV-V
Уклон земли iзем =
(130,7 - 130,2) / 380 = 0,001315; = 0,03627; q = 191,78 (л/с); К = q / = 191,78 / 0,03627 = 5287,56 (м/с); по значению
К назначаются d, h/d и W d = 600 мм (ближайшее большее К = 5654); W = 23,2 (м/с); h/d = 0,8; тогда
V = W x = 23,2 х
0,03627 = 0,84 (м/с) > 0.7 (м/с).
Участок V-VI
Уклон земли iзем =
(130,2 – 129,8) / 350 = 0,0011428; = 0,0338; q = 241,42 (л/с); К = q /= 241,42 / 0,0338 = 7142,6 (м/с); по значению
К назначаются d, h/d и W d = 700 мм (ближайшее большее К = 7180); W =
25,4 (м/с); h/d = 0,7; тогда V = W х = 25,4 х 0,0338 = 0,85 (м/с) > 0,7 (м/с).
Участок VI-VII
Уклон земли iзем
= (129,8-129,6) / 150 = 0,001333; = 0,0365; q = 393 (л/с); К = q / = 393 / 0,0365 = 10767,12 (л/с); по
значению К назначаются d, h/d и W d = 800 мм (ближайшее
большее К = 11314); W = 28 (м/с); h/d = 0,75; тогда V = W х = 28 х 0,0365 = 1,02 (м/с)
> 0,7 (м/с).
Согласно полученным расчетным данным
заполняется табл. 11 и строится продольный профиль главного коллектора в
масштабе: вертикальный 1:100, горизонтальный 1:10000 (рис.4).
Значение модулей расхода, л/с, и скорости, м/с, для труб
(п = 0,014)
|
|
h/d
|
Диаметры, мм
|
|
125
|
159
|
200
|
|
К
|
W
|
К
|
W
|
К
|
W
|
|
0,65
|
66,8
|
7,9
|
108
|
8,9
|
233
|
10,8
|
|
0,6
|
59,3
|
7,7
|
96,3
|
8,7
|
207
|
10,5
|
|
0,55
|
51,7
|
7,5
|
84,0
|
8,4
|
180
|
10,2
|
|
0,5
|
44,2
|
7,2
|
71,7
|
8,1
|
154
|
9,8
|
|
0.45
|
36,8
|
6,9
|
59,7
|
7,7
|
128
|
9.4
|
|
0,4
|
29,8
|
6.5
|
48,3
|
7,3
|
104
|
8,8
|
73 2
|
6,0
|
37,6
|
6,8
|
80,8
|
8,2
|
|
0,3
|
17,3
|
5,6
|
28,1
|
6,3
|
60,3
|
7,6
|
|
h/d
|
Диаметры,
мм
|
260
|
300
|
350
|
К
|
W
|
К
|
W
|
К
|
W
|
0,75
|
509
|
12,9
|
828
|
14,6
|
1
249
|
16,1
|
0,7
|
467
|
12,7
|
760
|
14,4
|
1
146
|
15.9
|
0,65
|
422
|
12,5
|
687
|
14,1
|
1
035
|
15,6
|
0,6
|
375
|
12,2
|
610
|
13,8
|
920
|
15,3
|
0,55
|
327
|
11,8
|
532
|
13,4
|
802
|
14,8
|
0,5
|
279
|
11,4
|
454
|
12,9
|
685
|
14,2
|
0,45
|
232
|
10,9
|
378
|
12,3
|
570
|
13,6
|
0,4
|
188
|
10,3
|
306
|
11,6
|
461
|
12,8
|
0.35
|
146
|
9,6
|
238
|
10,8
|
359
|
12,0
|
0,3
|
109
|
8,8
|
178
|
10,0
|
268
|
11,0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h./d
|
Диаметры,
мм
|
400
1 450
|
500
|
К
|
W
|
К
|
W
|
К
|
W
|
0,75
|
1782
|
17.6
|
2444
|
19,1
|
3234
|
20.6
|
0.7
|
1636
|
Р.4
|
2243
|
18.9
|
2968
|
20.2
|
0.65
|
J478
|
17.1
|
2027
|
18-5
|
2682
|
19.9
|
! 0.6
|
1312 1 !
6,7
|
i 1800
|
18,1
|
2382
|
19.4
|
0.55 0,5
|
1 144
|
16.2
|
1570
|
17.5
|
2077
|
18,8
|
977
|
i5.6
|
1340
|
L1^L
|
1773
|
18,1
|
h/d
|
Дилметры, мм
|
|
600
|
700
|
800
|
|
К "Т W
|
К
|
W
|
К
|
W
|
|
.... ^
0.8
|
5654
|
23.2 1 8500
|
25.8
|
12124
|
28.2
|
|
0,75
|
^•'У,
|
23,2 1 7932
|
Г 25.6
|
1 1314
|
28.0 '
|
|
0.7
|
1Ш61
|
22,8 I 7180
|
25.4
|
10384
|
27,6 J
|
|
0,65
|
4360
|
22.4 j 6578
|
24,8
|
9382 1 27.2
|
|
0.6
|
3872
|
21,8
|
5842
|
24.2
|
8332
|
26.4 1 —————-
|
|
0,55
|
3376
|
-> [ ^
|
5094
|
23,4
|
7266
|
^u
|
|
0.5
|
2882
|
20.4
|
4348
|
22.6
|
6202
|
24.6
|
|
0,45
|
2402
|
19,4
|
3624
|
21.6
|
5168
|
23.6
|
|
0.4
|
1942
|
18.4
|
2932
|
20,4
|
4180
|
-П П
|
|
0,35
|
1512
|
17,2
|
2282
|
19,0
|
3256
|
20.8
|
|
0.3
|
j1 124
|
15.8
|
1702
|
17.6
|
2,428
|
19,2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h/cl
|
Диаметры, мм
|
900
|
1000
|
К
|
W
|
К
|
W
|
0.8
|
16612
|
30.4
|
21920
|
32.6
|
0.75
|
15532
|
30,2
|
20460
|
32,4
|
0,7
|
14230
|
30.0
|
18784
|
32,0
|
0.65
|
12856
|
29,4
|
16970
|
31.4
|
0,6
|
11418
|
28.6
|
15072
|
30.6
|
0.55
|
9956
|
27,8
|
1.3 142
|
29.6
|
0.5
|
8500
|
26,8
|
11220
|
28,6
|
0,45
|
7082
|
25,6
|
9348
|
27,2
|
0,4
|
5728
|
24,2
|
7562
|
25,8
|
0,35
|
4460
|
22.4
|
5888
|
24,0
|
0.3
|
3328
|
20.8
|
4394
|
'">•"> 2
|