Резервуара чистой воды

Необходимо определить емкость и геометрические размеры подземного резервуара чистой воды при следующих условиях:

• Вода забирается из реки и подается насосной станцией первого подъема по водоводу в одну нитку на очистные сооружения;

• Очистка воды осуществляется по реагентной схеме;

• Очистные сооружения резервуар чистой воды и водонапорная башня располагается на одной строительной площадке.

При заданных условиях общий объем подземного резервуара чистой воды W в м³ определяется по формуле:

W=W_р+ W_x +W_нпз+W_a+W_ф; (6.1)

где W_р - регулирующий объем воды в м³; W_x - необходимый объем воды на контакт хлора с водой в м³; W_нпз - полный неприкосновенный противопожарный объем воды в м³; W_a - аварийный объем воды в м³; W_ф - объем воды, необходимый на промывку двух фильтров подряд в м³.

Регулирующий объем воды определяется на основании интегральных графиков поступления воды в резервуар из очистных сооружений и забора ее из резервуара насосной станции второго подъема.

Вода из очистных сооружений поступает в резервуар (РЧВ) равномерно с 0 до 24 часов (прямая 1 на рис 1.2). Насосная станция второго подъема забирает воду из резервуара чистой воды тоже равномерно с 3 до 24 часов, (прямая 2 на рис 1.2).

Регулирующий объем воды W_pег в м³ определяется по формуле:

, (6.2)

где Q_{сут.макс}- максимально-суточная водопотребность в м³ /сут; И,Н - максимальные разности ординат интегральных графиков поступления воды в резервуар и забора ее из резервуара соответственно по избытку и недостатку в процентах от расчетного суточного расхода Q_{сут.макс} ординаты И избыток и Н недостаток определяется по рис. 1.2.

Необходимый объем воды на контакт воды с хлором, м³:

. (6.3)

Объем воды W_x, допускается уменьшать на величину объема воды, необходимого на противопожарные нужды. Полный неприкосновенный противопожарный объем воды W_нпз в м³ согласно рекомендации СНиП, определяется по формуле:

. (6.4)

Если во время пожара гарантируется бесперебойная работа насосной станции первого подъема, допускается за время тушения пожара учитывать пополнение резервуара:

, (6.5)

где 3,6 - переводной коэффициент л/с в м³ /ч; t-продолжительность тушения пожара в часах, 3 ч.; q_n - расход воды на тушение пожаров в л/с, можно принять 12,5 л/с; n- расчетное количество одновременных пожаров; Q_{сут.макс} - суточная максимальная водопотребность населенного пункта в м³ /сут; а,b,с- ординаты трех смежных часов наибольшего расхода воды в % (берутся из графика суточного водопотребления населенного пункта); Т=24 часа - время работы водозаборных сооружений в сутки.

Аварийный запас воды предусматривается при прокладке водовода в одну линию, по которому вода поступает в резервуар. Аварийный запас во время ликвидации аварии на водоводе должен обеспечить:

- производственные нужды по аварийному графику;

- хозяйственно-питьевые нужды в размере 70% расчетного расхода;

- наружное пожаротушение в течение 3 часов.

Условно принимаем, что производственные нужды, по аварийному графику, как и хозяйственно-питьевые, составляют также 70% от расчетного расхода.

Тогда аварийный объем воды W_ав в м³ можно определить по формуле:

, (6.6)

где 0,7- коэффициент снижения расчетного суточного расхода воды на период ликвидации аварии; t- время, необходимое на ликвидацию аварии на водоводе 1час; q_n - расчетный расход в л/с на тушение одного наружного пожара определяется по [11]; t_n -продолжительность тушения одного пожара равна 3 часа.

Объем воды на промывку двух фильтров подряд W_пр в м³ определяется по формуле:

W_пр=2·F_ф·ω ·t·0.001, (6.7)

где F_ф- площадь одного фильтра в м²; ω- интенсивность промывки фильтров принимают равной 12-18 л/с м²; t- продолжительность промывки секции фильтра, обычно равна 300-400 с; 0,001- коэффициент перевода литров в м³.

Площадь фильтра можно определить по приблизительной формуле:

, (6.8)

где V_p – расчетная скорость фильтрования для медленного фильтра принимается 0,1 м/ч, для скорого и контактного фильтра 5-9 м/ч; – максимальное суточное потребление воды поселка (табл. 1.1); m₀ - время работы очистной станции, (24 часа); n₀ - число промывок в сутки, 0,5; t – время простоя фильтра 0,3ч.

После определения полного объема РЧВ необходимые размеры подземного резервуара выбирают по типовому проекту из приложения 12.

Общее количество резервуаров должно быть не менее двух, при этом распределение запасных и регулировочных объемов воды следует производить пропорционально их количеству или объему.

В расчетах необходимо указать типовой проект принятых резервуаров, их высоту Н_стр в м и площадь, в плане в м².

Отметка наивысшего уровня, воды в резервуаре ▽5 принимается на 0,5 м больше: отметки поверхности земли ▽₁, т.е.

▽₅= ▽₁ + 0,5^: м; (6.9)

При слое воды в резервуаре Н_в в м отметка дна его (см. рис.6.1) будет:

▽₆= ▽₅ - Н_в; (6.10)

Рисунок 6.1 - Схема подземного резервуара

Отметка высшего неприкосновенного противопожарного объема ▽₇ вычисляется по формуле:

▽₇ = ▽₆ + h_нпз; (6.11)

где h_нпз -высота слоя воды, занимаемого противопожарным объемом в м.

Если в расчетах принято два резервуара одинаковой емкости, то слой воды и в м слагаемого объема (W_р,W_x ,W_нпз,W_a,W_ф) определяется по формуле:

(6.12)

где W- слагаемый объем в м³; F -площадь в плане принятого резервуара в м².

Вычислив по формуле 6.12 значение h_нпз можно найти отметку ▽₇ по формуле 6.11. Аналогично вычисляются отметки ▽₈, ▽₉,▽_10.

Резервуары оборудуются трубопроводами и другими устройствами согласно рекомендаций [11].