Определение годовой водопотребности
Содержание
Введение
1. Расчет водопотребления
1.1. Условия проектирования
1.2. Расчет средних и максимальных суточных расходов воды
1.3 Определение годовой водопотребности
1.4. Режим расходования воды в сети.Определение максимального часового и секундного расходов воды
2. Расчет распределительных сооружений водопровода
2.1. Расчет разводящей сети на пропуск секундного максимального расхода воды
2.1.1. Определение путевых и узловых расходов воды
2.1.2. Определение транзитных расходов
2.1.3. Увязка кольцевой сети методом Лобачева при пропуске секундного
максимального расхода
2.1.4. Увязка кольцевой сети методом Лобачева при пропуске секундного
максимального и пожарного расхода
2.1.5. Определение действительных отметок пьезометрических линий при
максимальном хозяйственном, а также максимальном хозяйственном
и пожарном водопотреблении
Список использованной литературы.
РАСЧЕТ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ
Условия проектирования
Состав и количество водопотребителей приняты на основе данных плановых организаций на конец расчетного срока службы водопровода.
Проект водоснабжения разрабатывался одновременно с анализом баланса водопотребления. Данная система водоснабжения обеспечивает:
· хозяйственно-питьевое водопотребление в жилых и общественных зданиях;
· нужды коммунально-бытовых предприятий;
· производственные нужды промышленных и сельскохозяйственных предприятий;
· тушение пожаров;
· собственные нужды станции водоподготовки;
· промывку водопроводных и канализационных сетей.
Согласно СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» система сельскохозяйственного водоснабжения отнесена по надежности подачи воды ко 2 категории. При ее эксплуатации допускается снижение подачи воды на 30% в течение 10 суток. Перерыв в подаче воды или снижении подачи ниже указанного предела допускается на время проведения ремонта, но не более чем на 6 часов.
В проекте хозяйственно-питьевого водопровода необходимо устройство зоны санитарной охраны источников водоснабжения, водопроводных сооружений и водоводов.
Качество воды, подаваемой на хозяйственно-питьевые нужды, должно соответствовать требованиям ГОСТ "Вода питьевая".
Нормы водопотребления на жителей, животноводческие фермы и комплексы, расход воды на полив зеленых насаждений, цветников и газонов приняты по СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».
1.2. Расчет средних и максимальных суточных расходов воды
Системы сельскохозяйственного водоснабжения имеют три вида потребителей, разграничены на секторы: коммунальный, животноводческий, производственный. Расчетный (средний за год) суточный расход воды Qсут.ср. в м3/сут каждой категорией потребителей следует определять по формуле:
(1.2.1.)
где N- расчетное количество водопотребителей;
q - норма водопотребления на одного потребителя (среднесуточная за год) в л/сутки.
Расчетный расход в сутки наибольшего водопотребления Qсут.макс. в м3/сут определяется по формуле:
(1.2.2)
где Ксут.макс -коэффициент суточной неравномерности водопотребления, Ксут.макс=1-1,3 (в зависимости от сектора);
Qсут.ср. - расчетная (средняя за год) суточная водопотребность, м3/сут.
Таблица 1.2.1.
Определение расчетных суточных расходов воды.
| Наименование водопотребителей | Кол-во единиц | Норма водопот-ребления q , л/сут | Средняя суточная (за год) водопотребность Qсут.ср. , м³/сут | Коэффициент max суточной неравномерности водопотребления Ксут.max | Расчетный расход воды в сутки наибольшего водопотребления Qсут.max. , м³/сут |
| Коммунальный сектор | |||||
| 1. Население пользующееся водоразборными колонками, чел.(70% от общего). | 66.5 | 1,3 | 86.5 | ||
| 2. Население с внутрен-ним водо-ом, канна-ей, и центра-ым горячим и холодным водо-ем, чел.(30% от общего). | 142,5 | 1,3 | 185.3 | ||
| 3. Школа, чел. (7%) | 2.66 | 1,3 | 3.46 | ||
| 4. Детский сад, чел. (3%) | 4.23 | 1,3 | 5.5 | ||
| 5. Администрация, чел. | 0,23 | 1,3 | 0,3 | ||
| 6. Клуб. | 0,75 | 1,3 | 0,98 | ||
| 7. Почта. | 0,05 | 1,3 | 0,07 | ||
| 8. Мед.пункт. | 0,05 | 1,3 | 0,07 | ||
| 9. Магазины: а) промтоварные | 0,18 | 1,3 | 0,23 | ||
| б) продо-ные | 0,42 | 1,3 | 0,55 | ||
| 10.Скот и птицы: а)коровы (мол.) | 47,5 | 1,3 | 61.75 | ||
| б)телята ,гол. | 4,76 | 1,3 | 6.19 | ||
| в)свиноматки с парасятами,гол. | 1,3 | 74.1 | |||
| г)птица,гол. | 1,5 | 7.13 | 1,3 | 9.27 | |
| Итого по сектору | 333.96 | 434.27 | |||
| Животноводческий сектор | |||||
| 1. Коровы молочные, гол. | 1,3 | ||||
| Итого по сектору | |||||
| Производственный сектор | |||||
| 1. Мол.цех, тонн | 1,1 | ||||
| 2. Хлебопекарня, тонн | 0,5 | 0,1 | 1,1 | 0,11 | |
| 3. МТП, единиц | 1,1 | 6.6 | |||
| Итого по сектору | 86.1 | 94.71 | |||
| Итого по поселку | 460.06 | 580.91 |
Для коммунального сектора и животноводческого комплекса максимальное значение коэффициента суточной неравномерности водопотребления можно принять равным Ксут.макс=1,3. Для промышленного предприятия коэффициент суточной неравномерности можно принять К = 1,0 - 1,1. Все расчеты по определению расчетных суточных расходов воды представлены в табл. 2.2.1.
Рис. 1.2.1. Схема двухкольцевой разводящей сети.
Определение годовой водопотребности
Годовая водопотребность населенного пункта Qгод. (м3/год)определяется по формуле:
(1.3.1)
Qгод. = (333.96 + 40)∙365 + 86.1∙252 = 158192.6 м³/год
где 
и 
- соответственно расчетная (средняя за год) суточная водопотребность коммунального сектора и животноводческого комплекса м3/сут;
t1 = 365-число дней в году;
t2 -число рабочих дней в году промышленного предприятия, t2=252 день;
Таблица 1.3.1
Сводная таблица расчетных расходов
| Суточные средние расходы за год, м³/сут | Суточные максимальные расходы, м³/сут | Годовой расход, м³/год | ||||||
| Qксут.ср. | Qжсут.ср. | Qпсут.ср. | Qобщ.сут.ср. | Qксут.макс | Qжсут.макс. | Qпсут.макс. | Qобщ.сут.макс. | Qгод. |
| 262,68 | 86.1 | 460.06 | 434.27 | 94.71 | 580.91 | 158192.6 |
1.4. Режим расходования воды в сети. Определение максимального часового и секундного расходов воды
Гидравлический расчет разводящей сети труб сводится к определению диаметров труб отдельных ее участков и потерь напора в них. Для гидравлического расчета сети необходимо знать не только конфигурацию сети и протяженность всех линий, но также надо знать в каких узлах и как производится разбор воды из нее населением и крупными водопотребителями. Установить точно, как производится отбор воды из сети различными потребителями, задача весьма трудная. Поэтому в расчетах водопроводных сетей условно принимается упрощенная схема водоразбора. допускающая, что часть воды, поступающая в сеть, отбирается в определенных (заданных) узлах, а остальная часть воды расходуется равномерно по длине сети.
Расход воды, отбираемый в определенных узлах сети, называется сосредоточенным расходом. К нему относят расходы воды таких потребителей, как промышленное предприятие, животноводческий сектор, больница и др.
Расход воды, отбираемый равномерно по всей длине сети называется путевым расходом сети. К нему относят расход воды коммунальным сектором и полив зеленых насаждений. Для определения расчетных путевых и сосредоточенных расходов воды из сети, необходимо знать режим отбора ее из сети различными водопотребителями (табл. 1.4.1).
Распределение расходов воды по часам суток в коммунальном секторе определяется в зависимости от величины коэффициента часовой неравномерности водопотребления: КЧ.
Для коммунального сектора рекомендуется определить только максимальное значение коэффициента часовой неравномерности водопотребления: 
(1.4.1)
где: 
- коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий и другие местные условия, принимаем α = 1,2;
β макс. = 1,9 - коэффициент, учитывающий количество жителей в населенном пункте. Kч.макс. = 1,2∙1,7 = 2
Таблица 1.4.1
Распределение расходов воды по часам суток
| Часы суток | Расход воды комунального сектора | Расход воды животноводческого сектора | Расход воды производственного сектора | Расход воды всего по поселку | Ордината интегральной кривой | ||||
| % | м³/час | % | м³/час | % | м³/час | м³/час | % | % | |
| 0-1 | 2.19 | 9.51 | 0,5 | 0,26 | - | - | 9.77 | 1,68 | 1,68 |
| 1-2 | 1.14 | 4..95 | 0,52 | - | - | 5.47 | 0,94 | 2.62 | |
| 2-3 | 1.02 | 4.43 | 0,5 | 0,26 | - | - | 4.69 | 0,81 | 3.43 |
| 3-4 | 1.14 | 4.95 | 0,5 | 0,26 | - | - | 5.21 | 0,9 | 4,33 |
| 4-5 | 1.35 | 5.86 | 2,2 | 1,144 | - | - | 7.01 | 1,21 | 5,53 |
| 5-6 | 2.52 | 10.9 | 2,2 | 1,144 | - | - | 12.09 | 2.08 | 7,61 |
| 6-7 | 5,21 | 22.63 | 4,7 | 2,444 | 6,25 | 5.919375 | 30.99 | 5,33 | 12,95 |
| 7-8 | 5,45 | 23.67 | 4,7 | 2,444 | 6,25 | 5.919375 | 32.03 | 5,51 | 18,46 |
| 8-9 | 6.77 | 29.4 | 10,2 | 5,304 | 6,25 | 5.919375 | 40.62 | 6.99 | 25,45 |
| 9-10 | 6.56 | 28,49 | 5,4 | 2,808 | 6,25 | 5.919375 | 37.22 | 6.41 | 31,86 |
| 10-11 | 5.68 | 24.67 | 7,2 | 3,744 | 6,25 | 5.919375 | 34.33 | 5.91 | 37,77 |
| 11-12 | 4.48 | 19.46 | 6,1 | 3,172 | 6,25 | 5.919375 | 28,54 | 4.91 | 42,68 |
| 12-13 | 3.7 | 16.07 | 4,3 | 2,236 | 6,25 | 5.919375 | 24.22 | 4.17 | 46,85 |
| 13-14 | 3.42 | 14.85 | 9,1 | 4,732 | 6,25 | 5.919375 | 25.5 | 4,39 | 51,24 |
| 14-15 | 3.14 | 13.64 | 6,8 | 3,536 | 6,25 | 5.919375 | 23.09 | 3,97 | 55.22 |
| 15-16 | 3.97 | 17.24 | 1,04 | 6,25 | 5.919375 | 24.2 | 4.17 | 59,34 | |
| 16-17 | 4,49 | 4,2 | 2,184 | 6,25 | 5.919375 | 27.6 | 4,75 | 64,13 | |
| 17-18 | 4.23 | 18,37 | 3,6 | 1,872 | 6,25 | 5.919375 | 26.16 | 4,5 | 68,63 |
| 18-19 | 4.74 | 20.58 | 8,2 | 4,264 | 6,25 | 5.919375 | 30.77 | 5,3 | 73,93 |
| 19-20 | 5.91 | 25,67 | 7,2 | 3,744 | 6,25 | 5.919375 | 35,33 | 6,08 | 80,01 |
| 20-21 | 6.34 | 27,53 | 1,56 | 6,25 | 5.919375 | 35.01 | 6,03 | 86,04 | |
| 21-22 | 7.08 | 30,75 | 4,8 | 2,496 | 6,25 | 5.919375 | 39,16 | 6.74 | 92,78 |
| 22-23 | 6,13 | 26,62 | 0,8 | 0,416 | - | - | 27.04 | 4.65 | 97.43 |
| 23-24 | 2,84 | 12.33 | 0,8 | 0,416 | - | - | 12.75 | 2.57 | |
| Итого | 434.27 | 94.71 | 580.98 | - |
По таблице 1.4.1 устанавливаем час наибольшего водоразбора из сети, его величину опредеяем в % и в м3.
Наибольший часовой водоотбор из сети происходит с 8 до 9 часов и равен 
=40,62м/ч 
;q 
=29,4м/ч ;q 
=5,304м/ч ;q 
=5,19м/ч
Расчетные секундные расходы воды в сети в час максимального водопотребления :
общий расход:
= 40,62/3,6 = 11,28 л/с (1.4.2)
для коммунального сектора:
q =29,4/3,6=8,17л/c (1.4.3)
животноводческий сектор:
q =5,304/3,6=1,47 л/c (1.4.4)
производственный сектор:
q =5,92/3,6=1,64 л/c (1.4.5)
Таблица 1.4.2
Сводная таблица расчетных секундных расходов воды в сети
| Расчетные расходы воды в сети в л/с | ||||
| Общий секундный масимальный расход | Секундный расход коммунального сектора  | Секундный расход производственного сектора  | Секундный расход животноводческого комплекса  | Всего сосредоточенные расходы  |
| 11,28 | 8,17 | 1,47 | 1,64 | 3,11 |
2. РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ
ВОДОПРОВОДА