Проект системы водоснабжения п. Нельмин Нос Ненецкого автономного округа

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. Административно-хозяйственная характеристика объекта

. Литературный обзор

2.1 Сетчатые фильтры

2.2     Намывные фильтры

2.3 Зернистые фильтры

2.4     Фильтрующее оборудование

2.4.1  Осветляющие фильтры

2.4.2  Обезжелезивающие фильтры

.4.3    Очищающие фильтры

2.5 Фильтры бассейнов

2.6     Фильтрующие материалы и кассеты

3. Определение расчетных расходов воды

3.1 Определение расхода воды на хозяйственно-питьевые и бытовые нужды населения

3.2     Определение расхода воды для зданий общественного и коммунального назначения

.3       Определение расхода воды для промышленного предприятия

3.3.1  Определение расхода воды на технологические нужды

3.3.2  Определение расхода воды на ХПН рабочих

.3.3    Определение расхода воды на прием душа работников предприятия

3.4 Определение расхода воды на поливку территории поселка

3.5     Расход воды на пожаротушение

.6       Распределение расходов воды по часам суток

.7       Описание системы и схемы питания водопроводной сети

.8       Расчет водонапорной башни

3.8.1  Определение объема бака водонапорной башни

3.8.2  Определение высоты столба водонапорной башни

3.9 Подготовка сети к гидравлическому расчету

.9.1    Час максимального водопотребления

3.9.2  Пожар в час максимального водопотребления

3.10   Гидравлический расчет водопроводной сети

.10.1  Час максимального водопотребления

3.10.2          Пожар в час максимального водопотребления

3.11   Определение диаметров водоводов

3.12   Расчет и подбор насосов насосной станции 2-го подъема

4. Проектирование и расчет водозаборных сооружений

4.1 Определение количества скважин

4.2     Расположение скважин

.3       Составление расчетной схемы скважины

.4       Выбор подъемного оборудования

4.5 Выбор фильтра

4.6     Расчет сетчатого фильтра

4.7 Расчет конструкции ствола скважины роторного бурения

. Проектирование водоочистной станции

5.1 Выбор технологической схемы обработки воды

5.2     Определение полной производительности водоочистной станции

.3       Расчет основных технологических сооружений

5.3.1  Подбор смесителя

5.3.2  Расчет и подбор вертикальных напорных фильтров

.3.3    Бактерицидная установка

5.3.4  Резервуар чистой воды

6. Технология строительно-монтажных работ

6.1  Исходные данные и область применения технологической карты

6.2  Расчет геометрических характеристик траншеи

6.3  Расчет геометрических характеристик котлованов

.4    Определение объема траншеи

6.5     Определение объёма котлованов для колодцев

.6       Определение объёма срезаемого растительного слоя

6.7  Определение устройства оснований в траншеи и котлованах

6.8     Определение объёма грунта, разрабатываемого вручную в приямках

.9       Определение объёма ручного добора грунта

.10     Определение объёма грунта, разрабатываемого механизированным способом (экскаватором)

.11     Определение общего объёма вытесненного грунта

6.12 Определение объема вынутого грунта

.13  Объём грунта для обратной засыпки

6.14   Размеры отвала

6.15 Расчет материалов, необходимых для строительства колодцев и трубопровода

6.16   Описание организации технологии строительного процесса, обоснование выбора строительных машин

6.16.1  Подготовительные работы

6.16.2          Срезка растительного слоя

.16.3  Разработка грунта механизированным способом

.16.4  Выбор монтажного крана

.16.5  Устройство колодцев

.16.6  Укладка чугунных трубопроводов

.16.7  Обратная засыпка котлованов, траншеи и ям

.16.8  Испытания трубопровода

.16.9  Перечень актов на выполняемые работы

.16.10          Техника безопасности при производстве работ

.16.11          Калькуляция трудовых затрат

7. Экономическая часть проекта

7.1 Локальная смета на прокладку участка трубопровода

7.2   Особенности ценообразования в строительстве

8. Техника безопасности. Инструкция земляных работ по безопасному ведению земляных работ при прокладке трубопровода

9. Экологичность проекта. Проект зон санитарной охраны источника водоснабжения

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Под водоснабжением принято понимать комплекс санитарных мероприятий и инженерных сооружений, предназначенных для обеспечения водой требуемого качества различных ее потребителей. Система водоснабжения состоит из водоисточников и водозаборных сооружений, насосных станций и водоочистных комплексов; магистральных трубопроводов, резервуаров и других устройств. Все это разрабатывается и строится для повышения уровня жизни людей, благоустройства населенных пунктов, а также развития промышленности и сельского хозяйства.

Поселок Нельмин-Нос Ненецкого автономного округа имеет следующие проблемы:

отсутствие оборудования централизованного водоснабжения;

использование воды, которая не отвечает требованиям СанПиН и ГОСТ.

В населенном пункте необходимо обеспечить надежным, бесперебойным водоснабжением всех категорий водопотребителей и повысить качество питьевой воды в соответствии с требованиями нормативных документов.

Исходя из этого целью данного дипломного проекта является разработка системы водоснабжения поселка Нельмин-Нос Ненецкого автономного округа. Задачи дипломного проекта:

определение расчетных расходов воды;

проектирование водозаборные сооружения;

проектирование водоочистной станции;

расчет технологической карты на прокладку участка водопроводной сети;

расчет локальной сметы на прокладку участка водопроводной сети;

проектирование зон санитарной охраны источника водоснабжений.

1. АДМИНИСТРАТИВНО-ХОЗЯЙСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА

Поселок Нельмин-Нос входит в состав Ненецкого автономного округа. Нельмин-Нос образован в 1937 году, как база оседлости Первого Ненецкого оленеводческого колхоза (ПНОК), который создан в результате укрупнения колхозов и перехода на сменный выпас оленей.

Поселок Нельмин-Нос расположен на берегу реки Печоры, в 60 километрах от административного центра Ненецкого автономного округа - города Нарьян-Мар. Общая площадь территории поселка - 0,1604 тыс. га. Численность постоянного населения поселка Нельмин-Нос составляет 1081 человек. Жители поселка, в подавляющем большинстве, являются представителями коренных малочисленных народов Севера, что дает право считать Нельмин-Нос национальным поселком.

Поселок Нельмин-Нос сформировался как населенный пункт промыслового и скотоводческого направления. Существующая структура застройки поселка расположена вдоль побережий протока Нельмино Горло и Тундровый Шар. Застройка представлена в основном одноэтажными и двухэтажными деревянными строениями. Центр поселка не сформирован.

В поселке ведется жилищное строительство. Планируется строительство новой общеобразовательной школы.

Транспортное сообщение поселка Нельмин-Нос с городом Нарьян-Мар в летнее время обеспечивается водным транспортом, в зимнее время гусеничными и колесными вездеходами, снегоходами, а в периоды весенней и осенней распутицы судном на воздушной подушке и вертолетом.

Поселок расположен в заполярной тундре. Климат суровый, характеризуется продолжительной морозной зимой, сильными холодными ветрами, большим снегопереносом и коротким прохладным летом. Зима длится семь месяцев и характеризуется устойчивой морозной погодой с частыми снегопадами и сильными метелями. Около двух месяцев наблюдается полярная ночь.

Самый холодный месяц - февраль. Средняя температура в феврале -16,8°С. Ежегодно температура воздуха в январе опускается до -37°С. Абсолютный минимум температуры равен -51°С.

Летними месяцами считаются июль и август. Погода в этот период прохладная и пасмурная. В июле средняя температура +12,1°С. Ежегодно температура воздуха может подниматься до +27°С. Абсолютный максимум температуры равен +33°С. Арктические вторжения холодного воздуха сопровождаются резким понижением температуры, иногда до отрицательных значений. Переходные периоды - весна и осень - короткие, с очень неустойчивой погодой. Весна характеризуется быстрым ростом величин солнечной радиации, осень - пасмурной дождливой погодой.

Безморозный период длится в среднем 145 дней: с первой половины июня до середины сентября, однако заморозки возможны в течение всего лета. Продолжительность периода устойчивых морозов 6 месяцев с конца октября до конца апреля.

Относительная влажность воздуха постоянно велика: 86-89% - зимой и 74-78% - весной, в начале лета. Около 200 дней в году в дневное время отмечается относительная влажность более 80%. В среднем за год выпадает 409 мм осадков с максимумом летом - в начале осени (268 мм). Снежный покров держится с середины октября до конца мая и достигает высоты в марте 37 см. Максимальная высота - 80 см.

Ветровой режим характеризуется резкой сменой преобладающих ветров в течение года. Зимой преобладают южные и юго-западные ветры, летом - ветры северной четверти горизонта. В среднем за год господствующими являются юго-западные ветры. Открытое пространство тундры обусловливает большие скорости ветра, особенно зимой (5,0-5,4м/сек). Летом скорости уменьшаются до 4,4-4,8 м/сек. Число дней с сильным ветром (более 15 м/сек) равно 29 за год. Наиболее часто сильные ветры наблюдаются зимой и весной (по 3-4 дня в месяц).

К неблагоприятным атмосферным явлениям, часто наблюдаемым, относятся метели и туманы. С января по март отмечается по 10-12 дней с метелью в месяц, а в отдельные годы до 20 таких дней. Как правило, метели возникают при ветрах юго-западной четверти со скоростью 6-9 м/сек.

Туманы образуются в течение всего года.

Территория поселка относится к северной строительно-климатической зоне IГ. Продолжительность отопительного периода 285 дней.

Рельеф ровный с общим уклоном в юго-восточном направлении в сторону реки (протоки). Поселок расположен на протоке Тундровый Шар реки Печора. В северо-восточной части находится заросшее озеро. В 500 м к северу от поселка - озеро Долгое. Грунтовые воды скрыты в торфянике.

Питание водоносного горизонта происходит за счет атмосферных осадков, а весной интенсивного таяния снега.

Почва и грунты песчаные и суглинистые пригодные для строительства, площадку слагают элювиальные, техногенные и аллювиально-морские образования, представленные песками мелкими, плотными, прикрытые с поверхности слоем тугопластичных, плотных суглинков. Песчаные грунты составляют основную часть строения участка проектирования.

На территории участка расположены мерзлые песчаные грунты. На глубине 2,1-3,5 м от поверхности земли залегает верхняя граница вечномерзлого слоя, мелкие пески.

В настоящее время на территории населенного пункта п. Нельмин Нос отсутствует централизованная система водоснабжения. Источником водоснабжения являются индивидуальные колодцы и поверхностные воды озер и проток Нельмино Горло и Тундровый Шар.

Вода, используемая жителями, по своему составу не отвечает требованиям ГОСТ Р 51232-98 «Вода питьевая» и СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования. Контроль качества». Показатели качества воды представлены в таблице 1.

Вода, забираемая населением из поверхностных источников, не подвергается очистке и обеззараживанию. На территории населенного пункта станции по очистке и подготовке воды отсутствуют.

Потребление населением воды, не подвергающейся очистке и обеззараживанию, может повлечь развитие кишечных инфекций, либо отравлений, особенно остро данная проблема стоит в период ледохода и начала летнего сезона.

Таблица 1

Показатели воды

Наименование показателя	Единица измерения	Обнаруженная концентрация	Допустимое количество
1	2	3	4
Органолептические показатели
Мутность	мг/л	1,3	1,5
Цветность	град. ПКШ	15	20
Запах	балл	2	2
Химические показатели
рН		7,27	6-9
Железо	мг/л	2,3	0,3
Сульфаты	мг/л	321	500
Азот аммонийный	мг/л	0,12	1,5
Нитраты	мг/л	0,025	45
БПК5	мгО2/л	0,58	2
ХПК	мгО2/л	10,5	15
Нефтепродукты	мг/л	0,024	0,1
Общая минерализация	мг/л	367,5	1000
Перманганатная окисляемость	мг/л	4,0	5,0
Жесткость	ммоль/л	6,5	7,0

Таблица 2

Сведения о водопотребителях

Наименование водопотребителя	Пропускная способность
Детский сад	78 детей
Школа	96 учащихся
Баня	20 посетителей
Хлебопекарня	2 тонны

2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Фильтрование - один из способов осветления воды, позволяющий выделить из нее не только диспергированные, но и коллоидные примеси, которые задерживаются на поверхности или в межпоровом пространстве [3].

В зависимости от вида фильтрующей основы, фильтры делятся на:

-     тканевые или сетчатые (акустические фильтры, барабанные сита, микрофильтры и т.д.);

-        намывные или каркасные;

         зернистые (керамзитовые, песчаные и т.д.) [3].

.1 Сетчатые фильтры

Процеживание воды через сетки, состоящих из различных материалов и конструкций, применяют для извлечения из воды грубых примесей в виде речных наносов из ила, песка, прутьев, щепы, листьев, коры деревьев и кустарников, фитопланктона и зоопланктона. Для этих целей в водозаборных узлах используются плоские и вращающееся сетки с размером ячеек 1×1 или 2×2 мм. Микрофильтры, сетки которых имеют размер ячеек 20-60 мкм, и барабанные сетки монтируют во входных сооружениях водоочистных станций.

В практике очищения воды конструкции сетчатых фильтров различаются:

-   по применяемой технологичной схеме - одноступенчатая или многоступенчатая с фильтрованием через сетки с уменьшающимися по ходу движения воды размерами ячеек сетки;

-        по расположению сетчатого полотна - вертикальные или горизонтальные;

         по размеру ячеек сетки - от 0,01 до 3,0 мм;

         по материалу корпуса фильтра - полимерный, стальной, из легких сплавов, из нержавеющей стали, комбинированный;

         по материалу сетки - полимерное полотно, нержавеющая сталь;

         по способу промывки фильтра - прямоточная, обратная или специальные виды промывки;

         по осуществлению процесса промывки - ручная промывка с извлечением сетки из корпуса фильтра, промывка с ручным или автоматическим по материалу корпуса фильтра им открытием запорных органов.

При конструировании сетчатых установок в совокупном случае осуществляют подбор схемы подвода воды к сетке, устанавливают необходимые размеры ячеек сеток, которые зависят от дисперсного состава примесей в воде, определяют скорости движения воды, начальные и предельные потери напора, возникающие при движении воды через сетчатые полотна, характеристики промывки сеток.

Сетчатые фильтры, обладающие плоской или цилиндрической (реже сферической) поверхностью, бывают периодического и непрерывного действия. Фильтры периодического действия имеют неподвижную сетку, а фильтры непрерывного действия - вращающуюся, которая обычно непрерывно промывается с помощью специальных трубных систем с гидравлическими насадками.

.2 Намывные фильтры

Намывные фильтры представляют собой открытые, напорные или вакуумные цилиндрические резервуары с выпуклыми торцами, внутри которых на опорной плите зафиксированы вертикальные трубчатые элементы с размером ячеек 100 - 150 микрометров (пористые керамические, сетчатые, фарфоровые, каркасно-навитые), на которые предварительно намывают специальные фильтрующие материалы. В качестве фильтрующих порошков используется диатомит, целлюлоза, активный уголь, бентонит, опилки и другие материалы с размером частичек 50 - 70 микрометров.

Намывные фильтры применяются для осветления маломутных, содержащих до 40 мг/л взвешенных веществ, и малоцветных, имеющих цветность до 30 градусов вод. При фильтровании воды через намывные фильтры снижается содержание органических веществ, удаляется железо, марганец, масла, диспергированные примеси, микроорганизмы.

Намывные фильтры чаще работают по напорной схеме, реже как вакуумные, и гравитационные.

В начале фильтрующего цикла в течение трех-пяти минут намывают фильтрующий слой в режиме рециркуляции: для того чтобы обеспечить полное оседание в нем мелких частичек. Потребление фильтрующего порошка составляет 300-400 грамм на 1 кв. метр фильтрующей площади. Благодаря разности давлений в корпусе и внутри трубчатых элементов намывной фильтрующий слой равномерно удерживается на поверхности фильтрующих патронов.

Через определенное время на поверхности фильтрующего слоя может образоваться плотная пленка, которая приводит к резким потерям напора. Следовательно режим работы фильтров меняют. После зарядки фильтра в воду периодически или непрерывно добавляют 3-10 мг/л фильтрующего материала. Данный способ значительно продлевает фильтроцикл.

Промывка намывных фильтров осуществляется осветленной водопроводной водой, которая подается в течение 15 минут через фильтрующие патроны в направлении, противоположном движению воды при фильтровании. 0,5-0,7% исходного количества воды расходуется на промывку.

.3 Зернистые фильтры

Зернистые фильтры используют с целью очищения хозяйственно-питьевой и технической воды от коллоидов и тонкодисперсной взвеси.

Зернистые фильтры классифицируются по основным признакам:

-   по скорости фильтрования: медленные (скорость фильтрования 0,1-0,2 м/ч), полускорые (0,2-0,5 м/ч), скорые (5,0-15 м/ч), сверхскорые (>15-25 м/ч);

-        в зависимости от крупности зерен фильтрующего материала: мелкозернистые (например, медленные фильтры с размером зерен верхнего слоя песка 0,3- 0,5 мм), среднезернистые (например, скорые фильтры с размером зерен верхнего слоя песка 0,5-0,8 мм), крупнозернистые (предварительные фильтры с размером зерен верхнего слоя песка 1-2,5 мм);

         по загрузке фильтрующего слоя: однослойные - фильтры, у которых загрузка фильтрующего слоя однородна по плотности и различается только лишь крупностью зерен (например, скорые фильтры с загрузкой из кварцевого песка), многослойные - фильтры, которые загружены неоднородной загрузкой по размеру и по плотности зерен (например, двухслойные скорые фильтры, в которых нижний слой - кварцевый песочек, верхний антрацит);

         по направлению фильтрующего потока воды: однопоточные и многопоточные, с горизонтальным, вертикальным и радиальным направлением движения потока воды;

         по давлению, под которым фильтры работают: напорные, безнапорные и комбинированные;

         по типу загрузок: фильтры с тяжелыми зернистыми загрузками, плотность зерен которых больше плотности воды, и с плавающими загрузками, которые готовы находиться безграничное время в воде в плавающем состоянии.

К фильтрам с тяжелыми зернистыми загрузками относят фильтры с кварцевой и антрацитовой загрузкой, с загрузками из дробленного и недробленого керамзита, вулканических шлаков, горелых пород, мраморной крошки, активированного угля, ионообменных искусственных и природных зернистых материалов.

К фильтрам с плавающими загрузками принадлежат фильтры с гранулированной пенополистирольной, пенополиуретановой, фторопластовой и иными загрузками. Замкнутоячеистые водонепроницаемые гранулы шунгизита, стеклопора, редоксида, гранулированных шлаков, дробленные отходы от пенопластовых плит и им аналогичные также могут применяться в качестве плавающих или полуплавающих фильтрующих материалов.

.4 Фильтрующее оборудование

Фильтры очистки воды можно разделить на три группы, каждая из которых предназначена для решения определенной задачи водоподготовки:

осветляющие фильтры;

обезжелезивающие фильтры;

очищающие фильтры.

.4.1 Осветляющие фильтры

Применяются для осветления воды, замутненной землей, илом, глиной или просто песком.

Их действие основано на обычной механической очистке взвешенных частиц.

В сетях водоснабжения чаще всего используются для обработки воды, забираемой из рек и водохранилищ. Такие фильтры состоят из кварцитовой фильтрующей подушки более или менее тонкой зернистости, очищающей воду от грязи и тины, что в целом способствует дальнейшей очистке воды.

Размеры ячеек фильтра зависят от размеров твердых частиц, которые требуется отфильтровать. Вода просачивается через фильтр по всей толщине. Накапливающиеся отложения постепенно повышают потерю нагрузки при прохождении водой фильтрующей подушки. Периодически либо исходя из установленных пороговых значений потери нагрузки - автоматически либо вручную - фильтр промывается обратным током воды для удаления ила и грязи.

Поскольку сильно загрязненная вода может быстро засорить фильтр, рекомендуется в этих случаях перед фильтрацией воду отстаивать.

Сегодня все чаще используются многослойные фильтры с различными фильтрующими слоями, каждый из которых выполняет определенную фильтрующую функцию. В отличие от обычных однослойных фильтров их преимущество в том, что используется вся толщина фильтра. Эффективность фильтрации и скорость прохождения воды существенно повышаются.

Фильтры с песочной подушкой применяются также для очистки воды бассейнов.

Особый тип осветляющего фильтра - «гидроциклонический». Он применяется, как правило, для обработки воды в колодцах, где много песочной взвеси. Вода подается в фильтр по касательной к поверхности оболочки и приобретает вращательное движение. Взвесь под действием центробежной силы устремляется к внутренней стенке и под собственной тяжестью спускается вниз по стенке в специальный мусоросборник на дне фильтра.

Осветленная вода поднимается к центру фильтра и направляется далее. В нижней части фильтра имеется отсечной вентиль, обычно закрытый, который соединен со сливным трубопроводом. Периодически вентиль открывают, скопившийся песок и грязь смываются водой.

В домашней водопроводной сети часто применяются различного рода кассетные фильтры. Их выбор достаточно широк и зависит от поставленной задачи, т.е. от того, насколько тонкой должна быть очистка. Существуют необслуживаемые одноразовые фильтры, подлежащие периодической замене. Но большая часть фильтров моющиеся, т.е. восстанавливаются промывкой водой.

Промывка выполняется обратным током воды самим пользователем так часто, как того требует фактическая загрязненность фильтра.

Существуют также самоочищающиеся фильтры, обслуживание которых выполняется автоматически по определенной программе. Интервалы между периодической очисткой фильтра, время и продолжительность промывки устанавливаются при помощи пульта управления.

Фильтры могут комплектоваться манометром, отображающим рабочее значение потери нагрузки. Фильтры, устанавливаемые на входе в домашний контур, т.е. в точке подключения к водопроводной магистрали, могут оснащаться редукторами давления, которые независимо от колебаний давления на входе будут поддерживать постоянное давление на выходе.

.4.2 Обезжелезивающие фильтры

Высокое содержание железа придает воде неприятный вяжущий вкус, такая вода, как правило, мутная, желтоватого цвета. Из-за нее на сантехнике со временем появляются ржавые подтеки, а белье, выстиранное в такой воде, становится желтым. При окислении железо переходит в гидрооксид и осаждается в виде твердых частиц. Это свойство и используется для удаления растворенного в воде железа.

Вся операция происходит в специальном фильтре-колонке, где фильтрующая подушка состоит из окисляющей крошки, которая отдает кислород железу и удерживает образующиеся частицы гидрооксида железа. Точно такой же принцип применяется для удаления из воды при помощи фильтра растворенного в воде марганца. Очистка воды от железа и марганца может дополняться продувкой сжатым воздухом.

.4.3 Очищающие фильтры

В фильтрах данного типа используется активированный уголь (растительный либо минеральный). Это специально приготовленный микропористый уголь, оказывающий активное абсорбирующее действие на некоторые вещества. Это свойство активированного угля позволяет при пропускании через него воды удалять неприятные вкус и запах, например, от избытка хлора, оставшегося в воде после дезинфицирующей обработки. При помощи угля можно избавиться от некоторых химических микрозагрязнителей, таких как хлорсодержащие растворы (например, триэлин), пестициды (например атрацин), детергенты и пр. Производительность изделий на основе активированного угля варьируется в широком диапазоне - небольшие фильтры, навинчивающиеся на отдельный водопроводный кран, кассетные, фильтры водораспределительных сетей, фильтры систем водоподготовки. Действию таких фильтров может мешать наличие в воде взвешенных частиц (масла, жиры, песок, ил), которые забивают угольные микропоры.

Следует помнить, что фильтр с активированным углем не может «стерилизовать» воду, и, следовательно, таким фильтром можно обрабатывать воду, уже являющуюся «питьевой». Кроме того, такой фильтр требует внимания и регулярного обслуживания, поскольку в противном случае может произойти неконтролируемое размножение бактерий и выброс в воду микрозагрязнителей. По этой причине мощные угольные фильтры требуют регулярной промывки обратным током и реактивации, а малые фильтры - регулярной замены фильтрующего элемента.

В этой связи Постановлением Минздрава DM 443/90 запрещено отдельное применение угольных фильтров в домашних (квартирных) водопроводных контурах питьевой воды. Их применение возможно только по специальному разрешению и только в качестве дополнительного фильтра в системах и аппаратуре бытовой водоподготовки (например, бактерицидный УФ-фильтр), обеспечивающих финишную дезинфекцию питьевой воды.

.5 Фильтры бассейнов

В силу своего назначения и очевидной связи с внешней средой (особенно в случаях, когда бассейны под открытым небом) вода в бассейнах содержит мусор как макроскопический (земля, насекомые, волосы, сухие листья и пр.), так и микроскопический (бактерии и микроорганизмы, водоросли, органические вещества и т.п.).

В этой связи в целях обеспечения необходимых санитарно-гигиенических параметров бассейны должны оборудоваться соответствующими системами водоподготовки.

Загрязнение микроскопического характера ликвидируется химической обработкой (хлорирование и поддержание рН на определенном уровне). Макроскопическое загрязнение нейтрализуется посредством фильтрации. Постепенное пропускание воды бассейна через фильтры обеспечивает очищение воды от мусора.

Циркуляция осуществляется при помощи насоса, оборудованного фильтром предварительной очистки воды. Такой фильтр представляет собой съемную крупноячеистую корзину, задача которой - задерживать крупные частицы мусора, которые могут повредить сам насос.

В бассейнах применяются три типа фильтров очистки воды: самые популярные - песочные (см. рис. 4). Фильтрующая подушка определенной толщины (60-100 см и более) заполнена песком соответствующей зернистости. Песок не должен иметь глинистых включений. Зернистость используемого песка определяет величину задерживаемых частиц мусора и, соответственно, эффективность такого фильтра. Меньшая зернистость задерживает более мелкий мусор, но одновременно ведет к существенной потере нагрузки фильтра. Другой популярный фильтр для бассейнов - многослойный (двух- или трехслойный) минералов различной зернистости, где зернистость уменьшается в направлении движения очищаемой воды. Каждый более мелкий слой задерживает более мелкий мусор. Например, первым слоем может быть угольный антрацит (зерно 1,5-2 мм), за ним кремнистый песок (∆1 мм) и, наконец, гранулят барита (∆0,5 мм). Применяется и еще один оригинальный способ фильтрации - через диатомит (инфузорную землю). Материал состоит из кремнистых скелетов микроскопических (∆ несколько микрон) одноклеточных водорослей, существующих в виде крупчатой породы белого или желтоватого цвета, которая высыпается слоем несколько миллиметров (периодически заменяется) на пористую основу большой площади. В некоторых случаях применяются в том числе и кассетные фильтры. Чтобы обеспечивать эффективную очистку воды в бассейне, фильтрующая производительность фильтра должна быть пропорциональна объему воды. Эффективность очистки определяется «временем рециркуляции» или, иначе говоря, временем, необходимым для того, чтобы объем воды, равный объему бассейна, полностью прошел через фильтрующую систему.

Как правило, это время составляет 3-4 часа для бассейнов общего пользования и 8-10 часов для индивидуальных бассейнов. Индивидуальные бассейны обычно комплектуются одним единственным фильтром, тогда как бассейны общего пользования по понятным причинам имеют несколько фильтров, имеющих идентичные рабочие параметры (не менее двух, один из которых - основной рабочий, другой резервный на случай выхода из строя, а также на время проведения технического обслуживания первого). Кроме того, необходимо иметь дополнительные фильтрующие мощности в объеме не менее 30% от расчетных фильтров на случай оперативной замены и непредвиденных обстоятельств.

Эффективность фильтрации следует периодически проверять, поскольку по мере засорения производительность фильтров неизбежно снижается. Проверка проводится путем замера манометром уровня потери нагрузки, обусловленной постепенным накапливанием отложений. Фильтр подлежит восстановлению, когда потеря нагрузки превысит 0,5 бар по сравнению с расчетной на чистом фильтре. Восстановление фильтра производится (в бассейнах общего пользования не реже чем раз в четыре дня) путем промывки обратным током скопившейся грязи, смываемой в сток (в соответствии с правилами организации и эксплуатации водосточных сетей).

.6 Фильтрующие материалы и кассеты

Наиболее популярные гранулированные фильтрующие материалы - кварцевый песок и гранулированный антрацит.

Песок добывается по берегам рек и проходит следующие виды обработки: промывка, просеивание, сортировка. Существуют несколько видов гранулометрии песка в пределах установленных (мин. и макс.) диапазонов зерна. Гранулированный антрацит состоит из практически чистого углерода (около 90%), имеет гранулы неправильной формы различных размеров. Материал можно использовать слоями различной зернистости. В силу того, что гранулы имеют острые края, не допускающие плотной трамбовки фильтрующей подушки, материал обеспечивает незначительную потерю нагрузки и высокую скорость фильтрации. Может комбинироваться с песком в двухслойных фильтрах.

В фильтрующих кассетах используются различные материалы - как необслуживаемые, т. е. одноразовые, так и регенерируемые, т. е. моющиеся.

Потеря нагрузки фильтра очистки воды обусловлена зернистостью фильтрующего материала. Необслуживаемые кассеты представляют собой катушку нити перекрестной намотки определенной толщины из определенного материала (полипропилен, хлопок, нейлон, полиэстер).

Размер кассет составляет, как правило, 5, 7 и 10 дюймов. Они обеспечивают тонкую очистку воды в диапазоне от 1 до 100 мк. Необслуживаемыми являются и так называемые фильтрующие свечи. Зернистость кварцита в них в пределах от 10 до 50 мк. Керамические свечи и инфузорный фильтрант могут обеспечивать фильтрацию до 0,5 мк и менее. К категории обслуживаемых относятся кассеты, изготовленные с применением стальной либо нейлоновой нити на пластмассовом сердечнике. Как правило, они рассчитаны на фильтрацию твердых частиц размерами более 50 мк. Иногда пористые мембраны в кассете гофрируются в целях увеличения фильтрующей поверхности.

3. Определение расчетных расходов воды

Общегородской расход воды определяем по формуле:

, м³/сут, (1)

где  - общегородской расход воды, м³/сут;

 - расход воды на хозяйственно-питьевые и бытовые нужды населения, м³/сут;

-расход воды для зданий общественного и коммунального назначения, входящих в общую норму водопотребления, м³/сут;

-расход воды для зданий общественного и коммунального назначения, не входящих в общую норму водопотребления, м³/сут;

 - расход воды на поливку территории поселка, м³/сут;

- расход воды на нужды промышленных предприятий, м³/сут.

.1 Определение расхода воды на хозяйственно-питьевые и бытовые нужды населения

Среднесуточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения определяется согласно пункту 2.2 [2] по формуле:

, м³/сут, (2)

где  - среднесуточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения, м³/сут;

 - удельное водопотребление (норма водопотребления), л/сут на 1 человека, принимаем по таблице 1[2];

 - количество жителей, проживающих в районах с различной степенью благоустройства, чел.

 м³/сут

Расчетные расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления определяем по формулам:

 , м³/сут, (3)

 , м³/сут,

где - расход воды в сутки наибольшего водопотребления, м³/сут.;

- расход воды в сутки наименьшего водопотребления, м³/сут.;

- среднесуточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения, м³/сут.;

- коэффициент суточной неравномерности водопотребления, учитывающий уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства зданий, изменения водопотребления по сезонам года и дням недели, принимаем  = 1,2,  = 0,8.

 м³/сут.

 м³/сут.

Расчетные часовые расходы определяем по формулам:

, м³/час, (4)

, м³/час,

где ,  - расчетные часовые расходы, м³/час;

 - коэффициент часовой неравномерности водопотребления;

, - расчетные расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления, м³/час.

Коэффициенты часовой неравномерности водопотребления определяем из выражений:

 (5)

где , - коэффициенты часовой неравномерности водопотребления;

α - коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия. Принимаем  = 1,3,  = 0,5;

- коэффициент, зависящий от числа жителей в населенном пункте. Принимается в зависимости от количества жителей по таблице 2[2]. В нашем случае принимаем  = 1,97, = 0,1.

Таким образом,

 м³/час

 м³/час

3.2 Определение расхода воды для зданий общественного и коммунального назначения, входящих в общую норму водопотребления

К зданиям, которые входят в общую норму водопотребления относятся баня, школа, детский сад.

Расход воды для этих зданий определяем по формуле:

, м³/сут, (6)

где - расход воды здания, м³/сут;

 - удельное водопотребление, л/сут на 1 человека, принимаем по приложению 3 [12];

- количество посетителей, чел.

Удельное водопотребление для каждого учреждения составляет:

-        баня - 180 л/сут. на чел;

-   детский сад с дневным пребыванием детей со столовой, работающей на сырье и прачечной, оборудованной автоматическими стиральными машинами - 105 л/сут. на чел;

-        общеобразовательная школа - 11,5 л/сут. на чел.

 м³/сут.

 м³/сут.

 м³/сут.

Режим работы данных учреждений:

-   баня - с 11:00 до 21:00;

-        детский сад - с 7:00 до 19:00;

         школа - с 7:00 до 19:00.

.3 Определение расхода воды для промышленного предприятия

Общий расход на предприятии складывается из расхода воды на технологические нужды, расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды рабочих, расхода воды на прием душ рабочими предприятия.

Хлебопекарня работает в 2 смены:

смена: с 6.00 до 14.00;

смена: с 14.00 до 22.00.

Объем выпускаемой продукции - 2 т в сутки.

Расход воды для промышленного предприятия определяем по формуле:

, м³/сут, (7)

где - расход воды для промышленного предприятия, м³/сут;

- расход воды на технологические нужды, м³/сут;

- расход воды на хозяйственно питьевые нужды, м³/сут;

- расход воды на принятие душа рабочими, м³/сут.

.3.1 Определение расхода воды на технологические нужды

Расход воды на технологические нужды равен:

, м³/сут, (8)

 - норма расхода питьевой воды на технологические нужды, м³/сут;

 - общий объем выпускаемой продукции, т.

Норма расхода питьевой воды на технологические нужды хлебопекарни составляет - 5,12 м³/сут на 1 тонну.

 м³/сут

Распределение расхода воды на технологические нужды принимаем равномерно в часы работы хлебопекарни.

.3.2 Определение расхода воды на ХПН рабочих

, м³/сут, (9)

где - расход воды на ХПН рабочих, м³/сут;

 - норма расхода хозяйственно питьевые нужды, л/см на 1 человека;

N - количество рабочих, чел.

Количество рабочих, работающих в 1 и во 2 смены - 5 человек.

Норму водопотребления на ХПН принимаем 45 л/см на 1 человека.

Расчет расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды работников предприятия приведен в таблице 3.

Таблица 3

Расход воды на ХПН рабочих

Смена	I	II	Всего
1	2	3	4
N, чел	5	5	10
Qхпн, м3/сут	0,225	0,225	0,45

.3.3 Определение расхода воды на прием душа работников предприятия

, м³/сут (10)

где - расход воды на прием душа работников предприятия, м³/сут;

 - норма расхода на одну душевую сетку, л/час;

 - количество душевых сеток.

Норма расхода воды на 1 душевую сетку составляет 500 л/час. Время пользования душем принимаем 45 минут после окончания каждой смены. Расход воды на одну душевую сетку составит 375 л. Количество душевых сеток принимаем 2 штуки. Работники пользуются душем в течение часа после окончания каждой смены:

смена: с 14.00 до 15.00

1        смена: с 22.00 до 23.00

Расчет расходов воды на принятие душа работниками предприятия приведен в таблице 4.

Таблица 4

Расход воды на принятие душа работниками предприятия

Смена	I	II	Всего
1	2	3	4
N	5	5	10
n	2	2	-
Qдуш	0,75	0,75	1,5

.4 Определение расхода воды на поливку территории поселка

, м³/сут, (11)

где - расход воды на поливку территории поселка, м³/сут;

 - удельный расход воды, используемый на поливку, л/м²;

 - площадь поливаемой территории населенного пункта, м².

Для механизированной поливки усовершенствованных покрытий проездов и площадей норма удельного расхода воды  составляет 0,3÷0,4 л/м². Принимаем  = 0,3 л/м². Площадь поливаемой территории составляет 3% от общей площади территории населенного пункта.

Площадь поливаемой территории поселка:

м²

 м³/сут

Поливка производится один раз в сутки с 22:00 до 02:00.

Определяем общегородской расход воды по формуле (2):

 = 216,2+ 21,89 + 12,19+14,44 = 264,72 м³/сут

.5 Расход воды на пожаротушение

Расход воды на наружное пожаротушение в населенном пункте принимаем по таблице 5 [2] в зависимости от количества жителей и этажности зданий.

Следовательно, количество одновременно возникающих пожаров равно 1, расход 10 л/с на 1 пожар.

Расход воды на внутренне пожаротушение принимаем из расчета 1 струя производительностью 2,5 л/сут.

Общий расход воды на пожаротушение определяем по формуле:

, л/с, (12)

где - общий расход воды на пожаротушение, л/с;

n - расчетное количество пожаров;

q_нас - расход воды на наружное пожаротушение, л/с;

q_вн - расход воды на внутренне пожаротушение, л/с.

 л/с

В соответствии с пунктом 2.24 [2] продолжительность тушения пожара принимаем равной 3 часам. Тогда, расход воды на пожаротушение города равен:

, м³, (13)

где - расход воды на трехчасовое тушение пожара, м³;

t - продолжительность тушения пожара, ч

- общий расход воды на пожаротушение, л/с.

 м³

.6 Распределение расходов воды по часам суток

Для определения расхода воды в час максимального водопотребления составляем таблицу (5) почасового распределения городского расхода воды.

.7 Описание системы и схемы питания водопроводной сети

Данная система водоснабжения по характеру используемых источников забирает воду из подземных источников водоснабжения.

Водопроводная сеть поселка состоит из пяти колец, общая длина которых составляет 3276,0 м. Вода подается по водоводам, уложенным в 2 нитки параллельно друг другу от насосной станции. Водопроводные трубы чугунные напорные.

Для тушения пожаров часть воды берётся из водопроводной сети через гидранты.

В состав схемы водоснабжения входят скважины, очистные сооружения водопровода, насосная станция 2-го подъема, водонапорная башня, водопроводная сеть.

Насосная станция 2-го подъема располагается на отметке 14,50 м. Водонапорная башня располагается на отметке 16,00 м, она привязана к узлу №5.

.8 Расчет водонапорной башни

Водонапорная башня - напорно-регулирующая емкость, сглаживающая неравномерность водопотребления и водоподачи насосов насосной станции II подъема.

Схема водонапорной башни представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема водонапорной башни

- фундамент и подвальное помещение; 2 - подающе-отводящая труба; 3 - лестницы; 4 - сальниковые компенсаторы; 5 - труба на противопожарные нужды; 6 - труба для забора воды из бака на хозяйственно-питьевые нужды; 7 - бак; 8 - шатер; 9 - переливная труба; 10 - грязевая труба; 11- сбросная труба; 12 - опорная конструкция (ствол); 13 - гидравлический затвор

3.8.1 Определение объема бака водонапорной башни

Объем бака водонапорной башни складывается из регулирующего объема воды и десятиминутного запаса на случай тушения пожара.

Общий объем бака водонапорной башни:

, м³, (14)

где  - общий объем бака водонапорной башни, м³;

- регулирующий объем бака, м³;

- десятиминутный противопожарный запас, который должен храниться в водонапорной башне, м³.

Регулирующий объем - это максимальный остаток воды в водонапорной башне.

Регулирующий объем бака равен:

, м³, (15)

где - регулирующий объем бака водонапорной башни, м³;

- остаток воды в водонапорной башне, %, принимаем из таблицы 6;

- общегородской расход воды, м³.

 м³

Противопожарный запас равен:

, м³, (16)

где - десятиминутный противопожарный запас, который должен храниться в водонапорной башне, м³;

- расход воды на внутреннее пожаротушение, л/с;

- расход воды на 1 наружный пожар, л/с.

 м³

 = 21,04 +7,5 = 28,54 м³

Принимаем водонапорную башню объемом 30 м³.

Таблица 6

Часовые расходы и объемы

Часы суток	Водопотребление		Подача насоса НС-II, %	Приток в ВБ, %	Расход из ВБ,%	Остаток воды в ВБ, %
	м3/ч	%
1	2	3	4	5	6	7
0-1	4,91	1.85	0.8583	-	0.9917	4.105
1-2	4,91	1.85	0.8583	-	0.9917	3.113
2-3	2,59	0.98	0.8583	-	0.1217	2.992
3-4	4,32	1.63	0.8583	-	0.7717	2.22
4-5	7,57	2.86	0.8583	--	2.002	0.2182
5-6	7,57	2.86	5.821	2.961	-	3.179
6-7	10,40	3.93	5.821	1.891	-	5.07
7-8	23,14	8.74	5.821	-	2.919	2.151
8-9	21,09	7.97	5.821	-	2.149	0.00159
9-10	15,34	5.80	5.821	0.02084	-	0.02243
10-11	9,99	3.77	5.821	2.051	-	2.073
11-12	11,57	4.37	5.821	1.451	-	3.524
12-13	11,39	4.31	5.821	1.511	-	5.035
13-14	9,90	3.74	5.821	2.081	-	7.116
14-15	13,22	4.99	5.821	0.8308	-	7.947
15-16	15,87	6.00	5.821	-	0.1792	7.767
16-17	24,91	9.41	5.821	-	3.589	4.178
17-18	23,73	8.97	5.821	-	3.149	1.029
18-19	18,13	6.85	5.821	-	1.029	0
19-20	5,39	2.03	5.821	3.791	-	3.791
20-21	5,39	2.03	5.821	3.791	-	7.582
21-22	2,83	1.07	0.8583	-	0.2117	7.37
22-23	5,66	2.14	0.8583	-	1.282	6.088
23-24	4,91	1.85	0.8583	-	0.9917	5.097
Сумма	264,72	100	100	20.38	20.38	-

3.8.2 Определение высоты столба водонапорной башни

Высоту ствола водонапорной башни до низа бака определяем по формуле:

, м, (17)

где - высота ствола водонапорной башни до низа бака, м;

 - свободный напор в диктующей точке,

- суммарные потери напора на участке от башни до диктующей точки, м;

 - отметка поверхности земли в диктующей точке;

 - отметка поверхности земли в месте расположения водонапорной башни.

м

Высоту ствола водонапорной башни принимаем равной  = 15,00 м.

.9 Подготовка сети к гидравлическому расчету

Расчет водопроводной сети ведем в два случая:

1.   Час максимального водопотребления;

2.       Пожар в час максимального водопотребления.

.9.1 Час максимального водопотребления

Согласно таблице почасового распределения расхода воды по часам суток, в час максимального водопотребления 16.00-17.00 общегородской расход воды составляет:

 м³/час = л/с

Сосредоточенные расходы в этот час представлены в таблице 7.

Таблица 7

Сосредоточенные расходы в час максимального водопотребления

Потребители	Qсоср		Узел
	м3/час	л/с
1	2	3	4
Баня	1,26	6
Детский сад	0,41	0,11	7
Школа	0,09	0,03	10
ПП	0,67	0,19	1
Сумма сосредоточенных расходов	2,43	0,68

Определяем удельный расход воды по формуле:

, л/с, (18)

где - удельный расход воды, л/с;

 - сумма путевых расходов на участках, л/с;

 - условная длина водопроводной сети, м.

Сумму путевых расходов воды на участках определяем по формуле:

, л/с, (19)

где - сумма путевых расходов воды на участках, л/с;

 - общегородской расход воды в час максимального водопотребления, л/с, определяем по таблице 5;

- сумма сосредоточенных расходов, л/с.

 л/с

Длины расчетных участков представлены в таблице 8.

Таблица 8

Длины участков водопроводной сети

Участок	Длина, м
	реальная	условная
1	2	3
1-2	324,8	324,8
2-3	238,2	238,2
2-10	132,0	132,0
3-4	132,0	132,0
4-5	227,4	227,4
4-10	238,2	238,2
5-11	238,6	238,6
11-6	91,8	91,8
10-11	227,4	227,4
11-8	324,8	324,8
6-7	324,8	324,8
8-7	91,8	91,8
9-8	227,4	227,4
10-9	324,8	324,8
1-9	132,0	132,0
		3276,0

В соответствии с таблицей 7, условная длина водопроводной сети равна 3276,0 м. Тогда, согласно формуле (18), удельный расход воды равен:

 л/с

Путевой расход на каждом участке определяем по формуле:

, л/с (20)

Фиктивный расход в любом узле определяется как сумма половины путевых расходов для участков, прилегающих к узлу и целого сосредоточенного расхода в узле (если он есть).

Значения путевых и фиктивных расходов представлены в таблице 9.

Таблица 9

Фиктивные расходы в узлах для часа максимального водопотребления

Узел	Геодезическая отметка, м	Примыкающие участки	Путевой расход, л/с	Сосредоточенный расход, л/с	Фиктивный узловой расход, л/с
1	2	3	4	5	6
1	12,6	1-2 1-9	0,62 0,25	0,19	0,62
2	14,0	2-1 2-3 2-10	0,62 0,45 0,25		0,66
3	12,4	3-2 3-4	0,45 0,25		0,35
4	14,1	4-3 4-5 4-10	0,25 0,43 0,45		0,57
5	16,0	5-4 5-11	0,43 0,45		0,44
6	14,3	6-7 6-11	0,62 0,17	0,35	0,75
7	9,6	7-6 7-8	0,62 0,17	0,11	0,51
8	10,5	8-7 8-9 8-11	0,17 0,43 0,62		0,61
9	11,2	9-1 9-8 9-10	0,43 0,62 0,25		0,65
10	14,9	10-2 10-4 10-9 10-11	0,25 0,45 0,62 0,43	0,03	0,69
11	15,0	11-5 11-6 11-8 11-10	0,45 0,17 0,62 0,43		0,62

.9.2 Пожар в час максимального водопотребления

Фиктивные узловые расходы для данного расчетного случая останутся такими же, как и для первого расчетного случая, за исключением точки, в которой принимаем тушение пожаров. Берем самую высоко и далеко расположенную точку 5. В соответствии с формулой (8) расход на один пожар составляет 12,5 л/с. Значения путевых и фиктивных расходов для данного случая представлены в таблице 10.

Таблица 10

Фиктивные расходы в узлах для пожара в час максимального водопотребления

УзелГеодезическая отметка, мПримыкающие участкиПутевой расход, л/сСосредоточенный расход, л/сФиктивный узловой расход, л/с
1	2	3	4	5	6
1	12,6	1-2 1-9	0,62 0,25	0,19	0,62
2	14,0	2-1 2-3 2-10	0,62 0,45 0,25		0,66
3	12,4	3-2 3-4	0,45 0,25		0,35
4	14,1	4-3 4-5 4-10	0,25 0,43 0,45		0,57
5	16,0	5-4 5-11	0,43 0,45	12,5	12,94
6	14,3	6-7 6-11	0,62 0,17	0,35	0,75
7	9,6	7-6 7-8	0,62 0,17	0,11	0,51
8	10,5	8-7 8-9 8-11	0,17 0,43 0,62		0,61
9	11,2	9-1 9-8 9-10	0,43 0,62 0,25		0,65
10	14,9	10-2 10-4 10-9 10-11	0,25 0,45 0,62 0,43	0,03	0,69
11	15,0	11-5 11-6 11-8 11-10	0,45 0,17 0,62 0,43		0,62

.10 Гидравлический расчет водопроводной сети

Минимальный свободный напор в сети водопровода населенного пункта при максимальном водопотреблении на вводе в здание над поверхностью земли определяется по формуле:

, м, (21)

где - Минимальный свободный напор, м;

- напор на первый этаж, м;

- напор на каждый последующий этаж, м;

N - количество этажей.

 м

Гидравлический расчет водопроводной сети ведем при помощи программы PLUMBING [23].

3.10.1 Час максимального водопотребления

Результаты гидравлического расчета водопроводной сети для часа максимального водопотребления представлены в таблицах 11, 12.

Таблица 11

Расчет участков водонапорной сети для первого расчетного случая

Участок	Расход, л/с	Скорость, м/с	Потери напора по длине, м	Направление	Диаметр, мм
1	2	3	4	5	6
1-2	1.378	0.1654	0.2619	(1)→(2)	100
2-3	0.255	0.0306	0.01045	(2)→(3)	100
3-4	0.095	0.0114	0.00106	(3)←(4)	100
4-5	0.8765	0.1052	0.08376	(4)←(5)	100
4-10	0.2115	0.02538	0.00758	(4)→(10)	100
5-11	1.104	0.1324	0.1309	(5)→(11)	100
11-6	0.7436	0.08924	0.02545	(11)→(6)	100
8-7	0.5164	0.06198	0.01357	(8)→(7)	100
10-9	0.5047	0.06057	0.04616	(10)←(9)	100
10-11	0.4892	0.05872	0.03063	(10)→(11)	100
9-8	0.8973	0.1077	0.08722	(9)→(8)	100
2-10	0.4631	0.05557	0.01617	(2)→(10)	100
11-8	0.2292	0.0275	0.01186	(11)→(8)	100
6-7	0.00642	0.00077	0.0000256	(6)←(7)	100
1-9	2.052	0.2463	0.2126	(1)→(9)	100

Таблица 12

Свободные напоры в узлах

Свободный напор, м

1

2

1

17.59

2

15.92

3

17.51

4

15.82

5

14

6

15.55

7

20.25

8

19.39

9

18.77

10

15.01

11

14.88

.10.2 Пожар в час максимального водопотребления

Результаты гидравлического расчета водопроводной сети для данного случая представлены в таблицах 13, 14.

Таблица 13

Расчет участков водопроводной сети для второго расчетного случая

Участок	Расход, л/с	Скорость, м/с	Потери напора по длине, м	Диаметр, мм
1	2	3	4	5
1-2	6.691	0.803	4.201	100
2-3	3.125	0.3751	0.8006	100
3-4	2.775	0.333	0.3603	100
4-5	5.261	0.6314	1.916	100
4-10	3.056	0.3667	0.7698	100
5-11	5.259	0.6312	2.01	100
11-6	0.877	0.1053	0.03385	100
8-7	2.137	0.2565	0.1587	100
10-9	3.758	0.451	1.509	100
10-11	2.917	0.3501	0.6774	100
9-8	4.832	0.5799	1.648	100
2-10	2.905	0.3487	0.3905	100
11-8	2.085	0.2502	0.5379	100
6-7	1.627	0.1953	0.3494	100
1-9	9.239	1.109	3.05	100

Таблица 14

Свободные напоры в узлах

Узел	Свободный напор,м
1	2
1	24.68
2	19.08
3	19.88
4	17.82
5	14
6	17.74
7	22.79
8	22.08
9	23.03
10	17.79
11	17.01

.11 Определение диаметров водоводов

Проектируются водоводы от НС II подъема до точки питания сети протяженностью 88,4 метра и от водонапорной башни до точки питания сети протяженностью 10 метров.

Водоводы от НС II подъема до точки питания сети проектируются в 2 нитки. При аварии одной из ниток снижение общего расхода воды для населенного пункта допускается до 30% по одной нитке. Расчёт приведен в таблице 15.

Таблица 15

Определение диаметров водоводов

Водоводы	Расчетный случай	Длина, м	Расход по водоводу		Диаметр, мм	Скорость, м/с	Потери напора
			общий л/с	по одной нитке, л/с			на единиц  длины, м	на участке, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9
НС-II - т. 1	Час мах водопотр-я	332,4	4,28	2,14	100	0,264	0,00188	0,598
	Авария в час мах водопотр-я	332,4	3,0	3,0	100	0,37	0,00344	1,143
	Пожар в час мах водопотр-я	332,4	16,78	8,39	100	1,03	0,0225	7,479
ВБ - т.5	Час мах водопотр-я	3,76	2,64	2,64	100	0,20	0,0019	0,0071

Согласно расчетам диаметры водоводов достаточны для пропуска заданных расчетных расходов.

3.12 Расчет и подбор насосов насосной станции 2-го подъема

Определяем необходимый напор насосов насосной станции 2-го подъема по формуле:

, м, (22)

где - необходимый напор насосов насосной станции 2-го подъема, м;

- свободный напор в диктующей точке, м, - 14 м;

 - потери напора в водоводах от насосной станции до точки питания, м;

…2,5 - потери напора в коммуникациях насосной станции, м;

- геометрическая отметка точки питания, м;

 - геометрическая отметка насосной станции II подъема, м.

 м

Согласно [14], при расходе Q = 264,72 м³/ч и напоре Н = 18,1 м принимаем один рабочий насос и один резервный насос марки Д320-50б.

Таблица 16

Характеристика насоса марки Д320-50б

марка насоса	подача, м3 /ч, (м3 /с)	напор, м	частота вращения, об/мин	потребляемая мощность насоса, кВт	допускаемый кавитационный запас, м, не более	КПД насоса, %, не менее	масса насоса, кг
1	2	3	4	5	6	7	8
Д320-50б	300 (0,083)	30	1450	32	4,8	73	300

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ВОДОЗАБОРНЫХ СООРУЖЕНИЙ

В настоящее время в поселке Нельмин Нос водозаборные сооружения отсутствуют. Согласно таблице 5 общегородской расход составляет 264,72 м³/сут. Следовательно, требуется проектирование водозаборных сооружений с суточной водопотребностью в объеме максимального суточного расхода воды для потребителей, а также расхода воды на собственные нужды водоочистной станции. Расход на собственные нужды принимаем 10-14% от общего объема водопотребления.

 м³/сут

Проектируем скважины с суточной водопотребностью в объеме 300 м³/сут. Характеристика скважины представлена в таблице 17.

Таблица 17

Характеристика скважины

Наименование	Единицы измерения	Количество
1	2	3
Абсолютная отметка устья скважины	м	14,5
Отметка, на которую необходимо подать воду	м	16,0
50% диаметр зерен водоносного песка	мм	2,0
Статический напор воды в водоносном пласте	м	71,0
Коэффициент фильтрации водоносного пласта	м/сут	36
Удельный дебит	м3/час	1,03
Время работы водоподъемника в течение суток	час	16

.1 Определение количества скважин

Количество скважин определяем по формуле:

, шт, (24)

где  - количество рабочих скважин, шт;

Q - суточная водопотребность объекта водоснабжения, м³/сут,

t - число часов работы скважины в течение суток,

q_уд - удельный дебит скважин м³/ч на 1м понижения уровня воды,

S - максимальное положение уровня воды в скважине при откачке.

В первом приближении величина максимального понижения уровня воды принимается равной:

, (25)

где - максимальное положение уровня воды в скважине при откачке;

 - статический напор воды в водоносном пласте, м.

Таким образом,

 шт

В состав скважинного оборудования водозабора входит одна рабочая и одна резервная скважина.

.2 Расположение скважин

Расположение скважин проектируем так, чтобы расстояние между ними было минимальным, учитывая их возможное взаимодействие.

Расстояние между скважинами рассчитываем по формуле:

, м, (26)

где - расстояние между скважинами, м;

R - радиус влияния скважин, зависящий от гранулометрического состава водоносного грунта и коэффициента фильтрации. Определяем по таблице 17[3].

 м

Скважины располагаем на одной горизонтали.

.3 Составление расчетной схемы скважины

Составляем расчетную схему, которая необходима для дальнейшего выбора оборудования скважины и разработки ее конструкции. Расчетная схема приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Расчетная схема скважины

УС - отметка устья скважины (поверхности земли), 14,500 м;

КВП - отметка кровли водоносного пласта - принимается из геолого-технического разреза, -32,100 м;

ПВП - отметка подошвы водоносного пласта, -48,000 м;

M - мощность водоносного пласта, 15,9 м;

H_c - статический напор водоносного пласта, 71 м;

СУВ - отметка статического уровня воды: СУВ = КВП+H, 38,900 м;

S_ф - фактическая глубина понижения уровня воды, 17,75 м;

ДУВ - отметка динамического уровня воды: ДУВ = СУВ- S_ф, 21,150 м;

Д - отметка дна скважины (принимается на 2 м ниже ПВП): Д = ПВП-2, -50,000 м.

Глубину скважины определяем по формуле:

, м, (27)

где - глубину скважины, м;

- отметка устья скважины, м;

- отметка подошвы водоносного пласта, м;

Н₀ - глубина отстойной части скважины, рекомендуется принимать Н₀ = 2 м.

 м

.4 Выбор подъемного оборудования

В большинстве случаев артезианские несамоизливающиеся скважины оборудуют погруженным электронасосом, опускаемым под динамический уровень воды.

Для выбора марки насоса определяется его подача и полный напор.

Подачу скважинного насоса определяем по формуле:

, м³/ч, (28)

где  - подачу скважинного насоса, м³/ч;

Q - суточная водопотребность объекта водоснабжения, м³/сут;

t - количество часов работы скважины в течение суток;

n_р - число рабочих скважин.

 м³/ч

Полный напор насоса определяем по формуле:

, м, (29)

где H_п - полный напор насоса, м;

H_г - геометрическая высота подъема воды, м;

∑h_w - потери напора в трубах. Принимаем ∑h_w = 3 м.

Геометрическая высота:

, м, (30)

где H_г - геометрическая высота подъема воды, м;

- отметка поверхности земли, м;

- отметка динамического уровня воды, м.

 м

Таким образом,

 м

По значениям  и  принимаем марку насоса ЭЦВ 8-40-65.

Характеристики данного типа насоса приведены в таблице 18.

Таблица 18

Характеристика насоса марки ЭЦВ 8-40-65

Наименование	Единицы измерения	Характеристика
1	2	3
Подача	40
Напор	м	65
Мощность	кВт	11
Масса	кг	95
Внутренний диаметр обсадной трубы	мм	203,2

.5 Выбор фильтра

Водоприемная часть скважины оборудована фильтром определенной конструкции. Конструкцию водоприемной части скважины выбираем в зависимости от гранулометрического состава пород водоносных пластов и кровли над этим пластом.

В исходных данных у нас 50% диаметр зерен водоносного песка 2,0 мм, значит, выбираем сетчатые фильтры с сеткой квадратного плетения.

.6 Расчет сетчатого фильтра

Сетчатый фильтр представляет собой каркас из обсадных труб с круглой перфорацией, который обтянут сеткой галунного или квадратного плетения.

Минимальный наружный допустимый диаметр сетчатого фильтра определяем по формуле:

, м, (31)

где - минимальный наружный допустимый диаметр сетчатого фильтра, м;

Q - дебит скважины, м³/ч;

 - длина рабочей части фильтра (для напорных вод эту величину назначают на 3-4 м меньше мощности водоносного пласта), 15,9-3 = 12,9м;

ρ - пористость фильтра, принимаем для сетчатых фильтров ρ = 1;

 - допустимая выходная скорость фильтрации, м/ч.

Допустимую выходную скорость фильтрации определяем по формуле:

, м/ч (32)

где  - допустимая выходная скорость фильтрации, м/ч;

К_ф - коэффициент фильтрации водоносного грунта, 36.

м/ч

 м

Так как величина минимального наружного допустимого диаметра сетчатого фильтра D_фм получилась менее 114 мм, то окончательно принимаем диаметр каркаса фильтра D_к = 114 мм.

Определяем конструктивный диаметр фильтра:

, мм, (33)

где - конструктивный диаметр фильтра, мм;

D_к - диаметр каркаса фильтра, мм, 114 мм;

t_c - толщина сетки, мм, 0,15 мм;

t_п - толщина подмотки под сетку, устраиваемой в виде спирали из проволоки, 4 мм;

t_cт - толщина стержней, навариваемых вдоль каркаса фильтра по его окружности, 6 мм.

 мм

По ГОСТу 632-80 136 мм, наружный диаметр 159 мм.

Длина фильтра на 3 м меньше водоносного пласта 12900 мм

4.7 Расчет конструкции ствола скважины роторного бурения

Ствол скважины при роторном бурении состоит из двух обсадных колонн труб - эксплуатационной, направляющей. Пространство между колоннами и стенками скважины цементируется.

Схема конструкции скважины роторного бурения представлена на рисунке 3.

Внутренний диаметр эксплуатационной колонны обуславливается наибольшим конструктивным диаметром фильтра или водоподъемника подбирается по таблице 29[3].

Внутренний диаметр эксплуатационной колонны по диаметру фильтра:

, мм, (34)

 мм

Рисунок 3 - Схема конструкции ствола скважины роторного бурения

Внутренний диаметр эксплуатационной колонны по диаметру насоса:

 мм

Выбираем диаметр внутренней колонны 209 мм.

По внутреннему диаметру  обсадной эксплуатационной трубы подбираем наружный диаметр  трубы и диаметр муфты .  = 245 мм,  = 269 мм.

Длину эксплуатационной трубы принимаем равной глубине скважины:

h_э = H_скв = 64,5 м

Внутренний диаметр направляющей колонны должен быть больше (не менее, чем на 20 мм) диаметра муфты предыдущей колонны.  = 299 мм,  = 325 мм.

Длина направляющей колонны рекомендуется в пределах от 10 до 20 м.

Принимаем длину направляющей колонны 20 м.

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДООЧИСТНОЙ СТАНЦИИ

5.1     Выбор технологической схемы обработки воды

 

Выбор технологической схемы обработки воды выполняем на основании производительности очистных сооружений и исходного состава обрабатываемой воды. Для удаления железа из воды согласно [2], обработку подземных вод следует производить методом фильтрования в комбинировании с одним из способов предварительной обработки воды: упрощенной аэрацией, аэрацией на специальных устройствах, введением реагентов-окислителей. Упрощенную аэрацию допускается использовать при следующих показателях качества воды.

-   содержание железа (общего) - до 10 мг/л, в том числе двухвалентного (Fe2+) - не менее 70%;

    pH - не менее 6,8;

-        окислительно-восстановительный потенциал - более 100 мВ;

         щелочность - более 2 ммоль/л;

-   содержание сероводорода - не более 0,5 мг/л;

-        содержание аммония - до 1,5 мг/л;

         содержание метана - до 0,5 мг/л.

Для обработки воды принимаем метод упрощенной аэрации в сочетании с фильтрованием на вертикальных напорных (закрытых) фильтрах. Аэрация воды при этом осуществляется компрессором с введением воздуха в смеситель на подающем трубопроводе, затем вода обрабатывается бактерицидным облучением.

.2 Определение полной производительности водоочистной станции

Полная производительность водоочистной станции представляется, как сумма расчётного расхода воды для суток максимального водопотребления и расхода воды на собственные нужды водопроводной очистной станции (промывка фильтров, очистка и промывка очистных сооружений). Коэффициент расхода воды на собственные нужды станции при сбросе вод от промывки фильтров в канализацию α = 1,06-1,08 [18]. Для станции обезжелезивания подземных вод принимаем α = 1,08.

Полный расход воды, поступающей на станцию, определяем по формуле:

, м³/сут, (35)

где α - коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды станции;

q_max.сут - расход воды для суток максимального водопотребления, м³/сут.

 м³/сут

 = 12,13 м³/ч = 3,37 л/с

.3 Расчет основных технологических сооружений

.3.1 Подбор смесителя

Воздух в напорную установку вводится при помощи компрессора, поэтому устанавливаем перегородчатый смеситель воды с воздухом, в котором вода находится в течение 1-2 минут. Воздух от компрессора подается в трубопровод перед смесителем. Рекомендуемый расход воздуха для окисления железа составляет 2 дм³ на 1 г закисного железа.

Воздух подается от компрессора через ресивер с давлением на 10-15% превышающем давление подаваемой воды. Для поддержания постоянства давления на трубопроводе перед смесителем устанавливается редукционный клапан.

Перегородчатый смеситель представляет собой прямоугольный лоток из железобетона с перегородками, которые обладают отверстиями для прохода воды. Во время прохождения потока воды через эти отверстия в перегородках непрерывно меняется направление его движения в пределах лотка и в результате повышения скорости движения воды в проходах создаются завихрения, которые способствуют полному и равномерному смешению вводимого воздуха с обрабатываемой водой.

Расход воды на один перегородчатый смеситель  определяем по формуле:

, м³/час, (36)

где - полный расход воды на станции с учетом собственных нужд станции, м³/ч;

- количество смесителей.

 м³/час

Подбираем 1 вертикальный смеситель, высотой 0,7 м.

.3.2 Расчет и подбор вертикальных напорных фильтров

Напорные вертикальные фильтры применяются с целью осветления воды после обработки её коагулянтами без предварительного отстаивания. Они представляют собой закрытые вертикальные резервуары со сферическим днищем, которые рассчитаны на внутреннее давление до 4-6 атм. Вертикальные напорные фильтры выпускаются диаметрами - 1; 1,5; 2; 2,5, 3 и 3,4 метра, т.е. максимальная поверхность фильтрования не превышает 9,1 м². Высота загрузки выпускаемых вертикальных напорных фильтров 1,0 м.

По трубопроводу исходная вода поступает в корпус напорного фильтра, в котором распределяется воронкой. Вода, пройдя фильтрующую загрузку, через дренажную систему по трубе отводится в сеть. Вода для промывки фильтров подается через дренажную систему в обратном направлении. Вода воронкой по трубе, которая имеет предохранительный клапан, отводится в лоток. Дроссельный клапан с поплавком регулирует интенсивность промывки. На боковых поверхностях вертикального напорного фильтра расположены люки.

Напорные фильтры применяют с трубчатым дренажем. Дренажная система представляет собой коллектор с ответвлениями, который проходит по оси поперечного сечения фильтра.

На трубчатые ответвления привариваются ниппели диаметром 13 мм. На эти ниппели навинчиваются дренажные колпачки, через щели которых протекает вода, но зерна песчаной загрузки не пропускаются.

Подача воды на напорный фильтр и отведение промывной воды осуществляются через воронку, которая обращена широким концом кверху или по кольцевой дырчатой трубе.

В качестве фильтрующей загрузки принимаем кварцевый песок с крупностью частиц 0,8-1,8 мм, с высотой слоя 1,0 м. Скорость фильтрования  м/ч. Интенсивность водяной промывки  = 6 л/с∙м².

Площадь фильтра определяем по формуле:

, м², (37)

где  - производительность фильтра (полезная), м³/сут;

 - продолжительность работы станции в течение суток, ч;

- расчётная скорость фильтрования, м/ч;

 - число промывок всех фильтров за сутки;

 - интенсивность в л/с·м² и продолжительность в часах первоначального взрыхления фильтрующей загрузки;

- интенсивность подачи воды в л/с∙м² и продолжительность в часах водовоздушной промывки;

 - интенсивность в л/с∙м² и продолжительность отмывки в часах;

 - продолжительность простоя фильтра из-за промывки, ч.

 м²

При расходе Q = 291,19 м³/сут = 12,13 м³/ч принимаем фильтр, производительность которого 9,2 м³/час, площадь f = 1,77 м², высота (строительная) Н = 2980 мм, диаметр (наружный) D = 1500 мм [17].

Определяем число напорных фильтров:

, м², (38)

где F - расчетная площадь фильтра, м²;

f - стандартная площадь фильтра, м².

Принимаем 1 рабочий и 1 резервный фильтры.

Определяем общий расход промывной воды на один фильтр:

, л/с, (39)

где w - интенсивность водяной промывки.

 = 1,776 = 10,62 л/с = 0,01062 м³/с

Диаметр стального коллектора распределительной системы напорного фильтра d_кол = 100 мм.

С каждой стороны коллектора приварены под прямым углом на расстоянии 166 мм (между осями труб) по 9 ответвлений в виде горизонтальных стальных труб.

Суммарная площадь щелей в дренажных фарфоровых колпачках ВТИ-5 должна быть:

, м², (40)

 м²

Площадь щелей на каждом колпачке ВТИ-5:

 = 105 мм² = 0,000105 м²

Общее число колпачков на ответвлениях распределительной системы:

, (41)

Так как фильтр имеет в плане круглое сечение, то ответвления будут разной длины. Суммарная длина всех ответвлений распределительной системы фильтра будет равна:

L = 4(0,2+0,4+0,5+0,6)+2*0,7 = 8,2 м

Среднее расстояние между дренажными колпачками:

, м, (42)

где L - суммарная длина всех ответвлений распределительной системы фильтра, м;

n - общее число колпачков на ответвлениях.

м = 130 мм

На наиболее длинных ответвлениях, которые расположены в центре фильтра, имеющие длину l = 0,7 м ставится по 4 колпачка, на наиболее коротких ответвлениях длиной l = 0,2 м - один колпачок.

Расход промывной воды на один колпачок:

, м³/c, (43)

 м³/c

Скорость прохода промывной воды через щели колпачка:

, м/c, (44)

 м/c

Расход промывной воды на наиболее длинное ответвление с числом колпачков n = 4:

, м³/c (45)

 м³/c

При допустимой скорости v = 1,8-2 м/с диаметр ответвления будет 50 мм, что отвечает скорости v_д.отв = 1,88 м/с.

Отвод промывной воды с напорной фильтра производится с помощью водосборной воронки.

Диаметр воронки равен:

, мм, (46)

где d_в - диаметр воронки;

D - диаметр фильтра.

D_в = 0,25*1500 = 375 мм

.3.3 Бактерицидная установка

Обеззараживание воды бактерицидным излучением может производиться только, если подлежащая обеззараживанию вода имеет малую цветность и не содержит коллоидных и взвешенных веществ, которые поглощают и рассеивают ультрафиолетовые лучи. Исходя из того, что полный расход очистной станции 12 м³/час принимаем для обеззараживания воды 4 бактерицидные установки ОВ-1П типа БУВ-60П, производительностью 3 м³/час каждая. В установках с погружённым источником облучения обеззараживаемая вода обтекает бактерицидную лампу, которая находится в потоке воды.

При проектировании и расчете бактерицидной установки определяем требуемую мощность потока бактерицидного облучения по формуле:

, Вт, (47)

где - мощность потока бактерицидного облучения;_час - расчетный расход обеззараживаемой воды, м³/ч;

α - коэффициент поглощения, принимается для артезианских вод 0,1 см^-1, для родниковых, грунтовых и инфильтрационных 0,15 см^-1, для очищенной воды из поверхностных источников 0,3 см^-1;

k - коэффициент сопротивляемости облучаемых бактерий, принимается 2500 мкм·Вт·с/см²;

Р - коли-индекс воды до облучения, ед/л;

Р₀ - коли-индекс воды, который должен быть после облучения, для питьевой воды принимается < 3 ед/л;

η₁ - коэффициент использования бактерицидного потока, для установок с непогружными источниками принимается 0,75; с погружными 0,9;

η₂ - коэффициент использования бактерицидного облучения, принимается < 0,9.

 Вт

Потребное количество ламп, используемых в одной установке, определяем по формуле:

, шт (48)

где П - потребное количество ламп, шт;_б - мощность потока бактерицидного облучения, Вт;_л - расчетный бактерицидный поток одной лампы, принимаемый из таблицы 10.6 [Чудновский].

, шт

Установка ОВ-1П с одной лампой типа БУВ-60П, мощностью 60 Вт.

 

.3.4 Резервуар чистой воды

Суммарная емкость резервуара чистой воды слагается из регулирующей емкости W_р, неприкосновенного запаса воды W_нгв, который рассчитан на тушение пожаров в течение трех часов и запаса воды на промывку фильтров W_пром.

Таким образом,

, м³

Регулирующую емкость резервуара чистой воды определяем по таблицам подачи воды водоочистными сооружениями и насосами второго подъема. Режим подачи воды насосами второго подъема зависит от режима водопотребления. Поэтому для определения регулирующей емкости резервуаров составляем совмещенную таблицу 19. Колебания водопотребления по часам суток принимается в зависимости от коэффициента часовой неравномерности. Режим работы насосной станции зависит от режима водопотребления. Подачу воды очистными сооружениями принимаем равномерной в течение суток.

Таблица 19

Регулирующая емкость резервуара чистой воды

Часы суток	Водо-потребление, %	Подача о.с., %	Подача насосами II подъема, %	Приток в РЧВ	Расход из РЧВ	Наличие воды в резервуаре, %
1	2	3	4	5	6	7
0-1	1,85	4,17	0,8683	3,31		13,23
1-2	1,85	4,17	0,8583	3,31		16,54
2-3	0,98	4,16	0,8583	3,30		19,85
3-4	1,63	4,17	0,8583	3,31		23,16
4-5	2,86	4,17	0,8583	3,31		26,47
5-6	2,86	4,16	5,821		1,66	24,81
6-7	3,93	4,17	5,821		1,65	23,16
7-8	8,74	4,17	5,821		1,65	21,51
8-9	7,97	4,16	5,821		1,66	19,84
9-10	5,80	4,17	5,821		1,65	18,19
10-11	3,77	4,17	5,821		1,65	16,54
11-12	4,37	4,16	5,821		1,66	14,88
12-13	4,30	4,17	5,821		1,65	13,23
13-14	3,74	4,17	5,821		1,65	11,58
14-15	4,99	4,16	5,821		1,66	9,92
15-16	6,00	4,17	5,821		1,65	8,27
16-17	9,41	4,17	5,821		1,65	6,62
17-18	8,97	4,16	5,821		1,66	4,96
18-19	6,85	4,17	5,821		1,65	3,31
19-20	2,03	4,17	5,821		1,65	1,66
20-21	2,03	4,16	5,821		1,66	0,00
21-22	1,07	4,17	0,8583	3,31		3,31
22-23	2,14	4,17	0,8583	3,31		6,62
23-24	1,85	4,16	0,8583	3,30		9,92
Сумма	100,00	100,00	100,00

Регулирующий объем резервуара чистой воды определяем по формуле:

, м³, (49)

где - регулирующий объем резервуара чистой воды, м³;

- максимальный остаток воды в резервуаре, принимаем из таблицы 10.

- суточный расход воды, м³/сут.

 м³

Объем для хранения неприкосновенного запаса определяется по формуле:

, м³, (50)

где  - объем для хранения неприкосновенного запаса, м³;

W_п - расход воды на тушение пожаров в течение 3-х часов;

, м³, (51)

где n- расчетное количество пожаров по СП, принимаем 1;

q_п.н - расход воды на 1 наружный пожар. (принимаем 10л/с);

q_п.вн. - расход воды на тушение пожара внутри здания, принимается 2,5л/с;

SQ_max - суммарный расход в течение 3 часов наибольшего водопотребления, SQ_max = 66,77 м³;

SQ - объем воды, подаваемый водоочистными сооружениями за 3 часа тушения пожара;

м³

м³

 м³

Объем воды на промывку 2 фильтров:

, м³

 м³

 м³

Количество РЧВ должно быть не менее двух.

Принимаем стандартные РЧВ: 50, 100, 200, 250, 500, 1000, 2000, 3000, 6000, 10000, 2000 м³.

Принимаем два резервуара объемом 100 м³ и 200м³.

водоснабжение сеть водозаборный водоочистной

6. ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫХ РАБОТ

 

.1 Исходные данные и область применения технологической карты

Технологическая карта разработана на прокладку участка водопроводной сети. Основанием на строительной площадке является суглинок. Длина прокладываемого трубопровода 132 метра. Применяются чугунные раструбные трубы диаметром 100 мм по условному диаметру.

На трубопроводе предусмотрено два смотровых колодца из сборного железобетона с внутренним диаметром рабочих камер 1500 мм.

Отметка поверхности земли в начале траншеи - 14,000 м.

Отметка поверхности земли в конце траншеи - 14,900 м.

Глубина промерзания - 2,5 м.

Толщина растительного слоя - 0,15 м.

Время начала строительства июль 2017 года.

.2 Расчет геометрических характеристик траншеи

Определяем отметка низа траншеи в начале расчетного трубопровода:

, м, (52)

где - отметка низа траншеи в начале, м;

- отметка земли в начале траншеи, м;

h - глубина траншеи, м. Глубина промерзания составляет 2,5 м, а расстояние до низа трубы должно быть на 0,5 м больше глубины промерзания и 0,1м песчаная подготовка, значит глубина траншеи h = 3,1 м.

 м

Определяем отметка низа траншеи в конце расчетного трубопровода:

, м, (53)

где - отметка низа траншеи в конце, м;

- отметка земли в конце траншеи, м;

h - глубина траншеи, м. Глубина промерзания составляет 2,5 м, а расстояние до низа трубы должно быть на 0,5 м больше глубины промерзания и 0,1 м песчаная подготовка, значит глубина траншеи h = 3,1 м.

 м

Трубы и плиты днища колодцев в котлованах укладываются на основание из песка.

Поперечный разрез траншеи показан на рисунке 4.

Рисунок 4 - Поперечный разрез траншеи

Ширина дна траншеи остается неизменной на протяжении всей трассы. Она зависит от типа труб, стыкового соединения и способа их монтажа. Мы прокладываем раструбные чугунные трубы, монтаж труб проводим отдельными трубами.

Согласно таблице 6.1 [14], ширина траншеи по дну составит:

, м, (54)

где - ширина траншеи по дну, м;

D_н - наружный диаметр трубы, м.

 м

Ширина траншеи (котлована) по верху в любом поперечном сечении зависит от высоты траншеи (котлована) и равна:

, м, (55)

где - ширина траншеи (котлована) по верху, м;- ширина траншеи (котлована) по дну, м;

m - коэффициент заложения откоса, m = 0,75;

h - глубина земляного сооружения, м.

 м

6.3 Расчет геометрических характеристик котлованов

Схема котлована (вид сверху) представлена на рисунке 5.

Ширина котлована по дну принимается на 1,2 - 1,5 метра больше диаметра плиты днища:

, м, (56)

где- ширина котлована по дну, м;

D_п.д. - диаметр плиты днища колодца, м, D_п.д. = 2,0 м;

,2 - расстояние, необходимое для удобства работы на дне котлована, м.

м

Ширина котлована по дну остается постоянной.

Рисунок 5 - Схема котлована (вид сверху)

Глубина котлованов под смотровые колодцы рассчитывается путём прибавления к глубине траншеи расстояния от наружной стенки трубы до поверхности плиты днища, которое принимают по таблице [10] в зависимости от диаметра трубопровода и толщины железобетонной плиты днища смотрового колодца.

Определяем глубину котлована по формуле:

м, (57)

где - глубина котлована, м;

h_Т - глубина траншеи, м;

,15 - принятое расстояние от наружной стенки трубы до поверхности плиты днища, м;

t - толщина железобетонной плиты днища смотрового колодца, м, t = 0,12 м;

t₁ - песчаная подготовка, м, t₁ = 0,1 м.

м

Ширина по верху для двух котлованов равна:

м

.4 Определение объема траншеи

Расчётная схема траншеи представлена на рисунке 6.

Рисунок 6 - Расчётная схема траншеи

 

Объём участка траншеи равен объёму четырёхугольной призмы:

, м³, (58)

где - объём участка траншеи, м;

 - длина траншеи между бровками ограничивающих её котлованов, м;

 и - площади сечения в начале и в конце траншеи, м².

, м², (59)

где - площадь сечения траншеи, м²;

 - ширина траншеи по верху, м;

 - ширина траншеи по дну, м;

 - высота траншеи, м.

м²

м³

.5 Определение объёма котлованов для колодцев

Схема котлована показана на рисунке 7.

Рисунок 7 - Схема котлована под колодец

 

Котлован представляет собой усечённую пирамиду, объём которой равен:

 

, м³, (60)

где- объём котлована под колодец, м³;

- глубина котлована под колодец, м;

 и - площади верхнего и нижнего оснований котлована, м².

 м³

Объём двух котлованов равен:

м³

В местах, где траншеи соединяются с котлованами колодцев, под их наклонными гранями образуются клинообразные фигуры, которые состоят из треугольной призмы с прямоугольным основанием и двух пирамид с треугольными прямоугольными основаниями.

Объем такой фигуры определяем по формуле:

, м, (61)

где - объем клинообразной фигуры, м³;

 - объем призмы в клинообразной фигуре, м³;

- объем пирамиды в клинообразной фигуре, м³.

 = , м, (62)

где - объем призмы в клинообразной фигуре, м³;

 - ширина траншеи по дну, м;

 - коэффициент заложения откоса, m = 0,75;

 - высота траншеи, м.

 = , м (63)

где  - коэффициент заложения откоса, m = 0,75;

 - высота траншеи, м.

м³

Общий объём клиньев равен:

м³

.6 Определение объёма срезаемого растительного слоя

 

Объём растительного слоя, срезаемого и перемещаемого бульдозером равен:

, м³, (64)

где - объём растительного слоя, срезаемого и перемещаемого бульдозером, м²;

- площадь земляного сооружения по бровке, м²;

- толщина растительного слоя, м.

, м², (65)

где - площадь земляного сооружения по бровке, м²;

- ширина траншеи по верху, м;

L - длина трубопровода, м;

- ширина котлована по верху, м.

 м²

 м³

6.7 Определение устройства оснований в траншеи и котлованах

Объем материала для устройства оснований в траншее и котлованах определяется по формуле:

, м³, (66)

где - объем материала для устройства оснований в траншее котлованах, м³;

S_осн - площадь оснований в траншее и котлованах, м²;

,1 - толщина песчаного основания, м.

, м²

, м²

 м³

.8 Определение объёма грунта, разрабатываемого вручную в приямках

Объём грунта, разрабатываемого вручную в приямках равен:

, м³, (67)

где  - ширина приямка, м,

а = D + 0,2 ,м

а = 0,118+ 0,2 = 0,318 м;

 - длина приямка, b = 0,5 м;

 - глубина приямка, h = 0,1 м;

 - количество приямков, шт.

Размеры приямков приняты в соответствии с таблицей 3 [1].

Количество приямков равно:

, м, (68)

где  - количество приямков, шт;

- длина траншеи, м;

- количество колодцев, шт;

 - внутренний диаметр рабочей камеры смотрового колодца, м, м;

 - рабочая длина одной трубы (ГОСТ ISO 2531-2012), м, м.

шт

 м³

.9 Определение объёма ручного добора грунта

Определяем объём грунта, который разрабатывается вручную по дну траншеи и котлованов по формуле:

, м³, (69)

где - объём грунта, разрабатываемый вручную по дну, м³;

- объем материала для устройства оснований, м³;

- объём грунта, разрабатываемого вручную в приямках, м³.

 м³

.10 Определение объёма грунта, разрабатываемого механизированным способом (экскаватором)

Объём механизированной разработки грунта экскаватором равен:

 м³

 м³

.11 Определение общего объёма вытесненного грунта

Общий объём вытесненного грунта равен:

 м³

Объём грунта, вытесняемого трубопроводом равен:

, м³, (70)

где  - объём грунта, вытесняемого трубопроводом, м³;

 - наружный диаметр трубопровода, м;

- расстояние по осям между колодцами, м;

 - наружный диаметр рабочей камеры смотрового колодца, м, м;

n - количество котлованов;

,05 - коэффициент увеличения объема вытесняемого грунта за счет раструбов.

м³

Объём вытесненного грунта для железобетонных колодцев определяем по формуле:

, м³, (71)

где - объём вытесненного грунта для железобетонных колодцев, м³;

,1 - толщина песчаной подсыпки, м;

,12 - толщина сборной железобетонной плиты днища колодца, м;

- диаметр железобетонной плиты днища колодца, м, D_пл = 2,0 м;

 - глубина котлована под колодец, м;

- наружный диаметр колодца, м, D_{Н КОЛ} = 1,68 м.

м³

 м³

.12 Определение объема вынутого грунта

Объем вынутого грунта равен:

,м³, (72)

где - объем вынутого грунта, м³;

- объем траншеи, котлованов и клиньев, м³;

- объем грунта, разрабатываемого вручную, м³;

- объем растительного слоя, м³.

Объем траншеи, котлованов и клиньев равен:

,м³, (73)

где - объем траншеи, котлованов и клиньев, м³;

- объем траншеи, м³;

- объем котлованов, м³;

 - общий объем клиньев, м³.

м³

 м³

.13 Объём грунта для обратной засыпки

Объём грунта для обратной засыпки определяем по формуле:

, м³, (74)

где - объём грунта для обратной засыпки, м³;

- объем вынутого грунта, м³;

- объём вытесненного грунта, м³;

- коэффициент остаточного разрыхления, принимается по [6]  = 1,01.

 м³

6.14 Размеры отвала

Схема отвала представлена на рисунке 7.

Рисунок 7 - Поперечный разрез земляного сооружения и отвала.

Объём грунта, располагаемого в отвале равен:

, м³, (75)

где - объём грунта, располагаемого в отвале, м³;

- объём грунта для обратной засыпки, м³;

- коэффициент первоначального разрыхления грунта. Прини-мается по [3]. Для 2-й группы грунта может составлять от 1,14 до 1,20. Для суглинка 2-й группы принимаем K_p = 1,20.

м³

Площадь сечения отвала равна:

, м², (76)

где - площадь сечения отвала, м²;

- объём грунта, располагаемого в отвале, м³;

 - средняя длина земляного сооружения, м.

, м

м

м²

Так как сечением отвала является прямоугольный треугольник, тогда

, м², (77)

где  - площадь сечения отвала, м²;

 - высота отвала, м;

 - ширина отвала, м.

Из уравнения (6.27) высота отвала равна:

, м (78)

м

Ширина отвала равна:

,м, (79)

м

Высота выгрузки экскаватора равна:

, м, (80)

где - высота выгрузки экскаватора, м;

- высота отвала, м;

- толщина растительного слоя, м.

 м

Радиус выгрузки экскаватора равен:

, м, (81)

где- радиус выгрузки экскаватора, м;

- ширина траншеи по низу, м;

- ширина отвала, м;

- минимальное расстояние отвала от траншеи, м.

 м

По рассчитанным параметрам:

максимальная глубина земляного сооружения - 3,32 м (глубина котлована за вычетом высоты растительного слоя);

высота выгрузки экскаватора - м;

радиус выгрузки экскаватора - м.

6.15 Расчет материалов, необходимых для строительства колодцев и трубопровода

Расчет материалов, которые необходимы для строительства колодцев и трубопровода, представлен в таблице 20.

Таблица 20

Расчет материалов, необходимых для строительства колодцев т трубопровода

Наименование строительных конструкций, деталей, материала	Марка	Ед.изм.	Кол-во
1	2	3	4
Песок		м3	11,328
Плита днища	ПН 15	шт	2
Стеновое кольцо рабочей камеры	КС15.9	шт	4
Стеновое кольцо рабочей камеры	КС15.6	шт	2
Плита перекрытия	1ПП15	шт	2
Стеновое кольцо	КС7.3	шт	2
Кольцо опорное	КО6	шт	2
Люк чугунный		шт	2
Трубы чугунные		шт	51

.16 Описание организации технологии строительного процесса, обоснование выбора строительных машин

.16.1 Подготовительные работы

До начала производства основных работ при устройстве земляных сооружений осуществляют подготовительные работы: восстановление и закрепление геодезической разбивочной основы, расчистку территории стройплощадки, инженерную подготовку площадки с выполнением работ по планировке. После разбивки намечают контуры, границы разработки грунта.

С помощью вешек закрепляют на местности ось трассы.

В расчистку территории строительной площадки входят работы по уборке кустарников, деревьев и валунов, освобождению территории от строений, которые подлежат сносу, переносу действующих коммуникаций. Ширина расчистки должна быть достаточной для установки грузоподъемных кранов, работы бульдозера и экскаватора, и размещения строительных материалов. Устройство ограждений проводится согласно требованиям техники безопасности.

.16.2 Срезка растительного слоя

Срезка растительного слоя производится с помощью бульдозера для того чтобы его не повредить в процессе строительства. Растительный слой отвозится на хранение за пределы строительной площадки, а по окончании строительства возвращают на место. Нож бульдозера заглубляется в растительный слой на 10 см, срезает и сразу же удаляет кустарник. В нашем случае толщина растительного слоя составляет 15 см, поэтому растительный слой срезаем в два потока. Для срезки растительного слоя выбираем бульдозер ДЗ-8. Его технические характеристики в таблице 21.

Таблица 21

Технологическая характеристика бульдозера

Марка бульдозера	Марка базового трактора	Мощность двигателя, л.с.	Ширина отвала, м	Высота отвала, м	Тип отвала	Управление	Вес навесного оборудования, т
1	2	3	4	5	6	7	8
ДЗ-8	Т-100	108	3,03	1,1	Неповротный	Канатное	1,58

.16.3 Разработка грунта механизированным способом

Для разработки грунта используем экскаватор. Экскаватор подбираем по глубине копания, радиусу копания и высоте выгрузки.

Нашим требованиям удовлетворяет экскаватор колесный ЭО-3322:

объём ковша - 0,63 м³;

- максимальная глубина копания - 5000 мм;

максимальный радиус копания - 8200 мм;

максимальная высота выгрузки - 5200 мм.

.16.4 Выбор монтажного крана

Монтажный кран подбираем в зависимости от грузоподъемности и вылета стрелы. Самое тяжелое, что должен поднять монтажный кран - это железобетонное кольцо массой 0,8 т.

Вылет крюка крана, который требуется, не должен превышать максимального вылета крюка принятого крана. Требуемый вылет крюка определяем по формуле:

, м, (82)

где - требуемый вылет крюка, м;

 - расстояние между осями трубопровода и пути движения крана на участок максимальной ширины траншеи по верху, м (минимальный вылет крюка крана);

- расстояние между серединой плети трубопровода, монтируемой краном с одной стоянки, и центром крайней в плети трубы, м.

, м, (83)

где  - расстояние между осями трубопровода и пути движения крана на участок максимальной ширины траншеи по верху, м;

- ширина базы крана, м;

- допустимое приближение опоры крана к бровке траншеи, м,  = 1м.

м

Вылет крюка равен:

м

Выбираем монтажный кран марки КС-3562. Технические характеристики представлены в таблице 22.

Таблица 22

Технологическая характеристика монтажного крана

Марка монтажного крана	Максимальная грузоподъемность, т	Грузоподъемность при работе на опорах, т	Грузоподъемность при работе без опор, т	Длина стрелы, м	Вылет крюка, м	Мощность двигателя, кВт
1	2	3	4	5	6	7
КС-3562	10	2-6,3	0,7-2	10	4-10	132

.16.5 Устройство колодцев

Дно котлованов под колодцы и траншеи под трубопровод выравнивается, очень тщательно утрамбовывается, затем дно засыпается песком на 10 см. На песок ставится железобетонная плита днища. Рабочие камеры колодцев выполняются из типовых стеновых колец диаметром 1500 мм высотой 890 и высотой 590 мм, затем ставится плита перекрытия диаметром 1500 мм и высотой 150 мм для перехода на диаметр 700 мм. Сверху укладывается стеновое кольцо диаметром 700 мм и высотой 290 мм. Поверх этого кольца кладется люк диаметром 700 мм. Допустимая величина отклонений оси колодца от вертикали 5 см на 1 м. После монтажа колодца проводят проверку по теодолиту.

Трубы укладываются на песчаное основание и заводятся в колодец на расстояние 10-15 мм и заделываются цементным раствором. Проводится обмазочная гидроизоляция.

Расходные материалы подаются к месту монтажа колодцев с помощью крана. Для спуска обслуживающего персонала в колодцы устанавливаются лестницы.

6.16.6 Укладка чугунных трубопроводов

Перед укладкой труб следует проверить соответствие проекту отметок дна, ширины траншеи, заложения откосов, подготовки основания и надежности крепления стенок отрытой траншеи, а также осмотреть завезенные для укладки трубы, фасонные части и арматуру. При необходимости очистить их от загрязнений.

Трубы, не удовлетворяющие требованиям ГОСТ, не допускаются к укладке.

С помощью выбранного крана производим монтаж плиты днища, после чего начинаем монтаж трубопровода.

После подготовки основания первая труба укладывается в траншею по ходу укладки трубопровода раструбом вперед с помощью крана КС-3562.

Перед началом монтажных работ необходимо устроить концевой упор, в который должна упираться первая труба и который может быть использован при гидравлическом испытании.

На втулочный конец трубы, подлежащий укладке, надевается резиновое кольцо и труба в подвешенном состоянии вводится в раструб ранее уложенной трубы. Резиновое кольцо у виброгидропрессованных труб по всей окружности должно прилегать к монтажному буртику. Введение втулочного конца трубы в раструб ранее уложенной трубы производится с помощью реечного домкрата, закрепленного на переносном бетонном упоре.

Краном подается труба втулочным концом к раструбу и укладывается на подготовленное основание без растроповки; на втулочный конец надевается резиновое кольцо; далее труба в подвешенном состоянии подводится к раструбу ранее уложенной трубы и с помощью домкрата, упирающегося в деревянный брус на торце раструба, буртовый конец трубы вводится в раструб уложенной трубы с одновременным закатыванием резинового кольца в раструбную щель.

6.16.7 Обратная засыпка котлованов, траншеи и ям

Засыпка котлованов, траншеи и ям производится ранее вынутым грунтом сразу после окончания монтажа строительных конструкций. Образовавшиеся комья тщательно разбиваются для предохранения от случайных повреждений. Засыпка производится тонкими слоями по 10-15 см, которые тщательно уплотняются с помощью ручной трамбовки.

.16.8 Испытания трубопровода

Напорные трубопроводы испытываются на прочность и плотность гидравлическим или пневматическим способом (в зависимости от климатических условий и наличия воды).

Гидравлическое испытание проводится после первичной засыпки трубопровода, оставляя открытыми стыки соединения труб.

Испытания на прочность проводятся под давлением, приводимом в проекте, если такого указания нет, то по нормам в зависимости от диаметра и материала труб, но во всех случаях испытательное давление выше рабочего.

Испытание напорного трубопровода проводится участками до 1000м.

После испытания на прочность, которое трубопровод выдержал, его засыпают, и проводится испытание на плотность, которое считается окончательным. При испытании трубопровода на плотность изменяется схема испытательной установки.

После установления испытательного давления в трубопроводе, замечается уровень воды в мерном баке и начинается отсчет времени испытания. После завершения времени испытания с помощью насоса или гидропресса за счет воды мерного бака восстанавливается испытательное давление в системе и замечается уровень воды в мерном баке.

Величина утечки в системе:

, (84)

где Q - общий объем утечки воды из трубопровода (по разности уровней в мерном баке до и после испытания);

b - коэффициент, принимаемый b = 1 при падении испытательного давления не более чем на 20%;

Т - продолжительность испытания в минутах.

Испытания на прочность проводятся строительной организацией и актируются.

Испытания на плотность проводятся строителями с приглашением проектировщиков и будущей эксплуатационной службы и актируются.

Трубопровод и признаётся выдержавшим предварительное испытание, если при его осмотре не обнаружено видимых утечек воды. Отпотевание с образованием капель, не сливающихся в одну струю признается допустимым, если такие места обнаружены не более чем у 5% числа труб на испытываемом участке.

.16.9 Перечень актов на выполняемые работы

Существуют следующие акты на выполняемые работы:

. Акт освидетельствования траншеи.

. Акт освидетельствования оснований под трубопровод.

. Акт освидетельствования колодца.

. Акт на прокладку трубопроводов.

.Акт о проведение приемочного гидравлического испытания трубопровода на прочность и герметичность.

.16.10 Техника безопасности при производстве работ

Перед началом земляных работ все рабочие должны быть ознакомлены с инструкцией по технике безопасности.

Представители строительной организации и заказчик до начала производства земляных работ должны освидетельствовать рабочую разбивку траншей и котлованов, выполненную подрядчиком, установить ее соответствие проектной документации и составить акт, к которому приложить схемы разбивки и привязки к опорной геодезической сети.

При производстве земляных работ следует сохранять все разбивочные и геодезические знаки.

На местности отмечают расположенные в зоне разработки подземные коммуникации. Земляные работы в этих местах проводят с письменного разрешения соответствующих организаций. Около фундаментов зданий грунт надо разрабатывать небольшими захватками длиной не более 1,5 м. И при необходимости принимать меры по укреплению фундаментов.

При организации строительной площадки, размещении участков работ, рабочих мест, проездов строительных машин и транспортных средств, проходов для людей следует установить опасные зоны, в пределах которых постоянно действуют или могут действовать опасные производственные факторы. Опасные зоны должны быть обозначены знаками безопасности и надписями установленной формы. Для спуска рабочих в траншеи и котлованы пользуются стремянками с перилами.

Складирование материалов должно производиться за пределами призмы обрушения грунта выемки, стенки которой не закреплены.

У въезда на строительную площадку должна быть установлена схема движения автотранспорта. Место работы строительных машин должно быть определено так, чтобы было обеспечено пространство, достаточное для обзора рабочей зоны и маневрирования.

Грунт, извлеченный из траншеи и котлованов, следует размещать на расстоянии не менее 0,5 м. от бровки выемки.

Разрабатывать грунт в траншеях и котлованах «подкопом» не допускается. Валуны и камни, а также отслоения грунта, обнаруженные на откосах должны быть удалены. Разгрузку грузов вблизи откосов траншей и котлованов с помощью кранов можно производить только после проверки невозможности оползания грунта под краном или грузом.

При перемещении и подаче на рабочее место грузоподъемными кранами кирпича следует применять поддоны, контейнеры и грузозахватные устройства. На участке, где ведутся монтажные работы, не допускается выполнение других работ и нахождение посторонних лиц.

На время перерывов в работе не допускается оставлять поднятые элементы конструкций и оборудования на весу.

При выполнении изоляционных работ с применением огнеопасных материалов, а также выделяющих вредные вещества следует использовать средства защиты. Горячую мастику доставляют к рабочим местам в закрытых крышками бачках, имеющих форму усеченного конуса, уширенного книзу и заполняемого не более чем на три четверти объема. Бачки с горячей мастикой переносят вручную двое рабочих, при этом применяют специальные держатели с рукоятками. На каждом рабочем месте должен быть комплект средств пожаротушения - пенный огнетушитель, лопата и ящик с сухим песком.

В условиях строительной площадки временную проводку следует выполнять только изолированным проводом, подвешиваемым на надежных опорах на высоту не менее 2,5 м. Над рабочим местом, 3,5 м. - над проходами и 6 м. - над проездами. В случаях, когда рабочее место освещается электролампой, подвешенной на высоте менее 2,5 м., напряжение не должно превышать 36 В. Металлические части строительных машин, станков и механизмов с электрическими приводами должны быть заземлены.

.16.11 Калькуляция трудовых затрат

Калькуляция трудовых затрат представлена в таблице 23.

Таблица 23

Калькуляция трудовых затрат

№ п/п	Наименование технологических процессов	Ед. изм.	Объем	Обосн. (ЕНиР)	Норма времени		Затраты труда
					Раб. челчас	Машина машчас	Раб-х челчас	Машина машчас
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Срезка растительного слоя бульдозером	1000, м2	0,85	Е2-1-5	-	1,8	-	1,53
2	Разработка и перемещение грунта бульдозером на 50м 0,85(0,68+4*0,54) = 2,41	100, м3	1,27	Е2-1-22	-	2,41	-	3,06
3	Разработка грунта экскаватором в транспортные средства	100, м3	0,17	Е2-1-13	-	2,6	-	0,44
4	Разработка грунта экскаватором обратная лопата в отвал	100 м3	19,27	Е2-1-13	-	2,1	-	40,48
5	Разработка грунта вручную	1 м3	1,68	Е2-1-47	1,3	-	15,18	-
6	Устройство основания в траншеях и котлованах	1 м3	11,68	Е9-2-32	1,08	-	12,61	-
7	Устройство приямков	1пр.	22	Е2-1-52	0,27	-	5,94	-
8	Укладка чугунных труб	1 м	132	Е9-2-3	0,14	-	18,48	-
9	Устройство ж/б колодцев	1 1кол.	2	Е9-2-29	10,5	-	21	-
10	Засыпка грунтом траншей, пазух котлованов и ям вручную с трамбованием	1 м3	11,68	Е2-1-58	0,86	-	10,04	-
11	Первичное гидравлическое ипытание тр-да	1м	132	Е9-2-9	0,1	-	13,2	-
12	Засыпка грунтом траншей, пазух котл. и ям бульдозером	100 м3	16,05	Е2-1-34	-	0,43	-	6,9
13	Вторичное гидравлическое испытание трубопровода	1 м	132	Е9-2-9	0,1	-	13,2	-

7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА

.1 Локальная смета на прокладку участка трубопровода

Локальная смета - это первичный сметный документ, который делается по отдельным видам работ и учитывает затраты отдельно взятых участков строительства и ремонта. Локальная смета считается самой простой. Составляется эта смета в виде таблицы из двух взаимозависимых частей. В первой из них указывается описание - перечень работ, их шифр и затраты на выполнение. Кроме того, здесь указываются и единицы измерения. В правой части указываются определенные затраты по смете. Они выражаются в денежном эквиваленте согласно расчетам на единицу продукции. Итог по смете является стоимостью планируемых работ. Локальная смета, говоря в общем - детально расписанный расчет, который необходим в тех случаях, когда объемы работ и затраты еще не определены окончательно и могут корректироваться. Локальные сметы могут охватывать комплекс работ в целом по зданию, либо же составляются на каждый отдельный участок работ. Обычно в разделы сметы входит информация по общим строительным, по специальным, по внутренним санитарно-техническим работам, а также по установке оборудования. Кроме того, в смету могут быть включены и другие разделы, если того требует специфика строительства. Исходными данными для составления локальной сметы служат чертежи, принципиальные схемы, спецификации оборудования, графики и программы работ, техническая документация на оборудование, тарифы на работы и услуги. В раздел «строительные работы» сметы могут входить услуги по разработке грунта, возведению стен, каркасов и перекрытий, кровельные работы, отделка, установка лестниц и пр. Специальными строительными работами смета называет укрепление фундаментов под оборудование, футеровку, изоляцию и др. Соответственно, внутренние санитарно-технические работы - это установка водопровода, канализации, систем отопления, вентиляции и кондиционирования. В раздел «установка оборудования» входит покупка и монтаж металлоконструкций для монтажа оборудования, технологических трубопроводов и т д. Стоимость, которую определяет локальная смета, состоит из прямых затрат, накладных расходов и сметной прибыли.

Данная смета составлена базисно-индексным методом. Примечания по столбцам:

) в графе 1 номер расценки из ТЕР, соответствующей выполняемой работе;

) в графе 2 записываем наименование выполняемой работы и ее единицы измерения;

) в графе 3 заносится объем работ в соответствии с единицей измерения;

) в графе 5,6,7,12 заносятся затраты на единицу измерения работ;

) путем умножения единичных расценок на объем заполняют графы:

объём работ графа3стоимость единицы (графа 5 (всего) = графе 8;

объём работ графа 3стоимость единицы (графа 5 (экспл. машин) = графе 9;

объём работ графа 4стоимость единицы (графу 6(материалы)) = графа10;

объем работ графа 4 общая стоимость (графа 7(всего) = графа 11;

объем работ графа 4 затраты труда рабочих (графа 11(обслуживающих машин) = графе 12;

) определяют итоговую сумму всех затрат по каждому разделу;

) определяют итоговую сумму всех затрат по смете (графа 9 и 10);

) определяют размер накладных расходов в % от заработной платы;

) определяют размер плановых накоплений в % от заработной платы [23].

Локальная смета представлена в Приложении 1.

7.2 Особенности ценообразования в строительстве

Ценообразование - установление цены <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B5%D0%BD%D0%B0> на товар <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%80> или услугу <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D1%81%D0%BB%D1%83%D0%B3%D0%B0>. Различают две основные системы ценообразования: рыночное ценообразование на основе взаимодействия спроса и предложения и централизованное государственное ценообразование на основе назначения цен государственными органами. В рыночной экономике <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D1%8B%D0%BD%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D0%B0> процесс выбора окончательной цены производится в зависимости от себестоимости <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B5%D0%B1%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C> продукции, цен конкурентов, соотношения спроса <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81> и предложения <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%BB%D0%BE%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_(%D1%8D%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D0%B0)> других факторов.

Ценообразование в строительстве имеет свои особенности. Обычно цену назначает собственник товара, его производитель. В строительстве же в формировании цены одновременно участвуют проектировщик, заказчик и подрядчик. Подрядчик осуществляет строительство объекта по договорной цене. С завершением строительства заказчик обязан оплатить построенный объект, а подрядчик - передать его заказчику.

Стоимость строительства определяется на всех этапах проектной подготовки:

) в составе обоснования инвестиций, т.е. на предпроектной стадии разработки проекта;

) в составе проектно-сметной документации.

. При обосновании инвестиций определяется расчетная стоимость. Это предварительная сумма требующихся денежных средств

При определении расчетной стоимости рекомендуется использовать укрупненные показатели базовой стоимости для объектов, зданий и сооружений, отдельных видов работ. Если таких показателей нет, то используют данные объектов-аналогов.

. В составе проектно-сметной документации определяется сметная стоимость строительства. Это сумма денежных средств, необходимых для его осуществления в соответствии с проектными материалами. Определяется она проектной организацией по поручению заказчика (инвестора) при разработке проектной документации.

Для определения сметной стоимости строительства составляется следующая документация:

а) в составе проекта: сводный сметный расчет стоимости строительства и, при необходимости, сводка затрат; объектные и локальные сметные расчеты; сметные расчеты на отдельные виды затрат, на проектные и изыскательские работы;

б) в составе рабочей документации: объектные и локальные сметы.

Сметная стоимость определяется на основе:

) проекта и рабочей документации, спецификаций и ведомостей на оборудование, принятых в ПОС основных решений по организации и очередности строительства, пояснительных записок к проектным материалам;

) действующей сметно-нормативной базы, введенной в действие с 2001 г. Используются также сметные нормы и цены 2001 г.

При отсутствии необходимых нормативов и для специализированных строек могут использоваться индивидуальные сметные нормы.

Принципы ценообразования в строительстве предопределяются условиями рыночных отношений, а именно:

цена на строительную продукцию формируется с учетом экономический конъюнктуры процесса проектирования в строительстве, т.е. в текущих сметных ценах;

цена на строительную продукцию обеспечивает подрядчику возврат затрат в полном объеме и причитающуюся прибыль в объеме обусловленной нормы, а инвестору (заказчику) - определение объемов капиталовложений на строительство объекта;

цена на строительную продукцию, выполняемую с привлечением средств государственного бюджета всех уровней и целевых внебюджетных фондов, формируется на основании методических указаний Госстроя России

сметно-нормативная база и метод формирования цены определяется инвестором и подрядчиком и фиксируется в договоре подряда (контракте).

8. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Инструкция земляных работ по безопасному ведению земляных работ при прокладке трубопровода

1. Выполнение земляных работ при прокладке трубопровода может производиться только при наличии утвержденной проектной или технологической документации.

2. При наличии опасных и вредных производственных факторов, безопасность земляных работ должна быть обеспечена на основе выполнения содержащихся в организационно-технологической документации (ПОС, ППР и др.) следующих решений по охране труда:

определение безопасной крутизны незакрепленных откосов котлованов, траншей (далее - выемки) с учетом нагрузки от машин и грунта;

определение конструкции крепления стенок котлованов и траншей;

выбор типов машин, применяемых для разработки грунта и мест их установки;

дополнительные мероприятия по контролю и обеспечению устойчивости откосов в связи с сезонными изменениями;

определение мест установки и типов ограждений котлованов и траншей, а также лестниц для спуска работников к месту работ.

3. С целью исключения размыва грунта, образования оползней, обрушения стенок выемок в местах производства земляных работ до их начала необходимо обеспечить отвод поверхностных и подземных вод.Место производства работ должно быть очищено от валунов, деревьев, строительного мусора.

. Производство земляных работ в охранной зоне кабелей высокого напряжения, действующего газопровода, других коммуникаций, а также на участках с возможным патогенным заражением почвы (свалки, скотомогильники, кладбище и т.п.) необходимо осуществлять по наряду-допуску после получения разрешения от организации, эксплуатирующей эти коммуникации, или органа санитарного надзора.

Производство работ в этих условиях следует осуществлять под непосредственным наблюдением руководителя работ, а в охранной зоне кабелей, находящихся под напряжением, или действующих газопроводов, кроме того, под наблюдением работников организаций, эксплуатирующих эти коммуникации.

. Разработка грунта в непосредственной близости от действующих подземных коммуникаций допускается только при помощи лопат.

Применение землеройных машин в местах пересечения выемок с действующими коммуникациями, не защищенными от механических повреждений, разрешается по согласованию с организациями - владельцами коммуникаций.

. В случае обнаружения в процессе производства земляных работ не указанных в проекте коммуникаций, подземных сооружений или взрывоопасных материалов земляные работы должны быть приостановлены до получения разрешения соответствующих органов.

. При размещении рабочих мест в выемках их размеры, принимаемые в проекте, должны обеспечивать размещение конструкций, оборудования, оснастки, а также проходы на рабочих местах и к рабочим местам шириной в свету не менее 0,6 м, а на рабочих местах - также необходимое пространство в зоне работ.

. Выемки, разрабатываемые на улицах, проездах, во дворах населенных пунктов, а также в других местах возможного нахождения людей, должны быть ограждены защитными ограждениями с учетом требований государственных стандартов. На ограждении необходимо устанавливать предупредительные надписи, а в ночное время - сигнальное освещение.

9. Для прохода людей через выемки должны быть устроены переходные мостики в соответствии с требованиями СНиП 12-03 <#"903425.files/image391.jpg">

Рисунок 8 - Крутизна откосов котлованов и траншей в грунтах естественной влажности: а - песчаный грунт; б - супесь; в - глины и суглинки

. Крутизна откосов выемок глубиной более 5 м во всех случаях и глубиной менее 5 м при гидрологических условиях, а также откосов, подвергающихся увлажнению, должны устанавливаться проектом.

. Конструкция крепления вертикальных стенок выемок глубиной до 3 м в грунтах естественной влажности должна быть, как правило, выполнена по типовым проектам. При большей глубине, а также сложных гидрогеологических условиях крепление должно быть выполнено по индивидуальному проекту.

. При установке креплений верхняя часть их должна выступать над бровкой выемки не менее чем на 15 см.

. Перед допуском работников в выемки глубиной более 1,3 м ответственным лицом должно быть проверено состояние откосов, а также надежность крепления стенок выемки. Валуны и камни, а также отслоения грунта, обнаруженные на откосах, должны быть удалены.

. Разработка роторными и траншейными экскаваторами в связных грунтах (суглинках и глинах) выемок с вертикальными стенками без крепления допускается на глубину не более 3 м. В местах, где требуется пребывание работников, должны устраиваться крепления или разрабатываться откосы.

При извлечении грунта из выемок с помощью бадей необходимо устраивать защитные навесы-козырьки для защиты работающих в выемке.

. Устанавливать крепления необходимо в направлении сверху вниз по мере разработки выемки на глубину не более 0,5 м.

. Разрабатывать грунт в выемках "подкопом" не допускается. Извлеченный из выемки грунт необходимо размещать на расстоянии не менее 0,5 м от бровки этой выемки.

. При разработке выемок в грунте одноковшовым экскаватором высота забоя должна определяться ППР с таким расчетом, чтобы в процессе работы не образовывались "козырьки" из грунта.

. При работе экскаватора не разрешается производить другие работы со стороны забоя и находиться работникам в радиусе действия экскаватора плюс 5 м.

. Разборку креплений в выемках следует вести снизу вверх по мере обратной засыпки выемки, если иное не предусмотрено ППР.

. При механическом ударном рыхлении грунта не допускается нахождение работников на расстоянии ближе 5 м от мест рыхления.

. При разработке, транспортировании, разгрузке, планировке и уплотнении грунта двумя или более самоходными или прицепными машинами (скреперами, грейдерами, катками, бульдозерами), идущими одна за другой, расстояние между ними должно быть не менее 10 м.

. Автомобили-самосвалы при разгрузке на насыпях, а также при засыпке выемок следует устанавливать не ближе 1 м от бровки естественного откоса; разгрузка с эстакад, не имеющих защитных (отбойных) брусьев, запрещается. Места разгрузки автотранспорта должны определяться регулировщиком.

. Запрещается разработка грунта бульдозерами и скреперами при движении на подъем или под уклон, с углом наклона более указанного в паспорте машины.

. Не допускается присутствие работников и других лиц на участках, где выполняются работы по уплотнению грунтов свободно падающими трамбовками, ближе 20 м от базовой машины.

9. ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

Проект зон санитарной охраны источника водоснабжения

С целью защиты подземных вод от загрязнений в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1110-02 предусмотрены три пояса зон санитарной охраны.

Учитывая, что водозабор производится из напорного водоносного горизонта, перекрытого толщей водонепроницаемых пород, будем считать, что на данном участке непосредственно с поверхности загрязнения в пласт не проникают. Расстояние до водозаборной скважины до границы первого пояса зоны санитарной охраны принимаем 30 метров. Таким образом, площадь зоны санитарного режима составит 0,28 га.

Радиус второго пояса санитарной охраны зоны ограничений определяется в соответствии с гидрогеологическими условиями района буровой скважины и временем продвижения микробного загрязнения воды до водозабора и рассчитывается по формуле:

, м, (85)

где - радиус пояса зоны санитарной охраны, м;

- производительность скважины, м³/сут;

- время продвижения микробного загрязнения, сут;

- пористость грунта;

- мощность водоносного горизонта, м.

 109,6 м

Граница третьего пояса зоны санитарной охраны определяется расчетом, учитывающим время продвижения воды, загрязненной химикатами, до водозабора, которое должно быть больше принятой продолжительности эксплуатации водозабора, но не менее 25 лет. Радиус третьего пояса определяем по формуле:

, м, (86)

где - расчетный срок эксплуатации скважины, сут.

 775,2 м

Граница первого пояса водопроводных сооружений должна совпадать с ограждение площадки сооружений и предусматриваться на расстоянии:

1) от стен резервуаров чистой воды - не менее 30 м;

2)      от стен остальных сооружений - не менее 15 м.

Санитарные мероприятия на территории зон санитарной охраны

- первый пояс (строгого режима) включает территорию водозаборов и площадок водозаборных сооружений; его назначение защита от случайного или умышленного загрязнения и повреждения, территории Iпояса ЗСО огораживаются и обеспечиваются охранной сигнализацией;

второй и третий пояса (пояса ограничений) включают территорию, предназначенную для предупреждения загрязнения воды источников водоснабжения.

В каждом из трех поясов соответственно по их назначению устанавливается специальный режим и определяется комплекс мероприятий, направленных на предупреждение ухудшения качества воды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения проекта разработки системы водоснабжения поселка Нельмин-Нос Ненецкого автономного округа:

. Определены расчетные расходы воды. Общегородской расход воды составляет 264,72 м³/сут;

. Выполнен гидравлический расчет сети. Водопроводная сеть поселка состоит из пяти колец, общая длина которых составляет 3276,0 м. Вода подается по водоводам, уложенным в 2 нитки параллельно друг другу от насосной станции. Водопроводные трубы чугунные напорные диаметром 100 мм;

. Рассчитаны и приняты водозаборные скважины дебитом 1,03 м³/час и глубиной 64,5 м;

. Запроектирована водоочистная станция производительностью Q = 291,19 м³/сут. Подобраны напорные фильтры для обезжелезивания воды и бактерицидная установка для обеззараживания. Рассчитаны и приняты два резервуара чистой воды объемами 100 и 200 м³;

. Составлена технологическая карта и локальная смета на прокладку участка водопроводной сети;

. Составлена локальная смета на прокладку участка водопроводной сети.

. Выполнен проект зоны санитарной охраны.

В результате дипломного проекта цель достигнута, а именно запроектирована система водоснабжения поселка Нельмин-нос Ненецкого автономного округа, которая обеспечит население надежным снабжением водой необходимого качества.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Санитарные правила и нормы. СанПиН 2.1.4.544-96. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников. - М.: Информационно-издательский центр Госкомсанэпиднадзора России, 1996.

2. СП 31.13330.2012 - Водоснабжение и наружные сети: утв. приказом Министерства регионального развития Российской Федерации 29.12.2011. - Актуализированная версия СНиП 2.04.02.-84; введ. 01.01.2013. - Москва: Минрегион России, 2012. - 127 с.

.   Сомов. М.А. Водоснабжение: учебник для вузов: в 3 т. / М.Г. Журба, Ж.М. Говорова. - Москва: АСВ, 2008. - Т. 2. - 544 с.

4. Абрамов, Н.Н. Водоснабжение: Учеб. для вузов/ Н.Н. Абрамов. Изд. 2-е, перер. и доп. - М.: Стройиздат, 1974. - 480 с.

5.       СП 30.13330.2012 - Внутренний водопровод и канализация зданий (Актуализированная редакция СНиП 2.04.01-85).

6. Белов, С.В. Безопасность жизнедеятельности. Учеб. для вузов/ С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков и др. 2-е изд., испр. и доп. - М.: Высш. шк., 1999. - 448 с.

7.       СП 70.13330.2012 - Строительные нормы и правила: Земляные сооружения, основания и фундаменты (Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87).

.        Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы/Государственный комитет по делам стр-ва. - М.: Стройиздат. - Сб. 2: Земляные работы. Вып. 1. Механизированные и ручные земляные работы. - 1989. - 224 с.

.        Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы / Государственный комитет по делам стр-ва. - М.: Стройиздат. - Сб. 4: Монтаж сборных и устройство монолитных железобетонных конструкций. Вып. 1. Здания и промышленные сооружения. - 1986. - 72 с.

.        Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы/ Государственный комитет по делам стр-ва. - М.: Стройиздат. - Сб. 11: Изоляционные работы. - 1986. - 58 с.

.        Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы/ Государственный комитет по делам стр-ва. - М.: Стройиздат. - Сб. 20: Ремонтно-строительные работы. Вып. 1. Здания и промышленные сооружения. - 1986. - 128 с.

.        СП 30.13330.2012 Внутренний водопровод и канализация зданий: утв. приказом Министерства регионального развития Российской Федерации 29.12.2011. - Актуализированная версия СНиП 2.04.02.-84; введ. 01.01.2013. - Москва: Минрегион России, 2012. - 58 с.

.        Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы/ Государственный комитет по делам стр-ва. - М.: Стройиздат. - Сб. 9: Сооружения систем теплоснабжения, водоснабжения, газоснабжения и канализации. Вып. 2. Наружные сети и сооружения. - 1989. - 60 с.

.        Каталог промышленных насосов [Электронный ресурс] / Компания «Агроводком»

.        Методическое пособие по выполнению экономической части дипломного проекта (для студентов заочной формы обучения): Технико-экономическое обоснование инвестиций в системы водоснабжения и водоотведения/сост.: И.А.Плотникова. - Вологда: ВоГТУ, 2005. - 44с.

16. Карелин В.Я. Насосы и насосные станции. Учебник для ВУЗов./ В.Я. Карелин, А.В. Минаев. М.: Стройиздат, 1986 - 320 с.

17.     Кожинов В.Ф. Очистка питьевой и технической воды. Примеры и расчеты: Учеб. пособие для вузов. - 4-е изд., репринтное. - М.: ООО «БАСТЕТ», 2008. - 304 с.

.        Кожинов В.Ф. «Проектирование сооружений для очистки питьевой воды. Изд. Всесоюзного заочного инженерного института», 1961.

.        Шевелев Ф.А. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбоцементных, пластмассовых и стеклянных водопроводных труб. М., Стройиздат, 1973.

.        Территориальные сметные нормативы. Территориальные единичные расценки на строительные и специальные строительные работы. Ненецкий автономный округ ТЕР 81-02-01-2001 Часть 1. Земляные работы Нарьян-Мар, 2015 - 110 с.

.        Водоснабжение: учебник по направлению "Стр-во": в 2 т. Т. 2: Улучшение качества воды/ М.Г. Журба, Ж.М. Говорова. - М.: АСВ , 2010. - 542 с.: ил., табл. - На пер. авт.: М. А. Сомов, М.Г. Журба.

.        Журба, М.Г. Водоснабжение: проектирование систем и сооружений: учеб. пособие для вузов по специальности "Водоснабжение и водоотведение": (в 3 т.). Т. 1: Системы водоснабжения, водозаборные сооружения / М.Г. Журба, Л.И. Соколов, Ж.М. Говорова; науч.-метод. рук. и общ. ред. М.Г. Журбы. - 3-е изд., перераб. и доп.. - М.: АСВ , 2010. - 395 с.

.        Иванов, М. Водоснабжение из скважины / М. Иванов // Аква-Терм. - 2007. - №2. - С. 52-54. - (Водоснабжение и водоподготовка), Хранение: ч/з1;

.        Строительные нормы и правила 23-05-95.

.        PLUMBING.WEB [Электронный ресурс]: программа для гидравлического расчета кольцевой водопроводной сети / Кафедра водоснабжения и водоотведения ВоГТУ