РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДООТВОДЯЩИХ СЕТЕЙ

Расчет водоотводящих сетей состоит в определении диаметров и уклонов трубопроводов, обеспечивающих при наиболее благоприятных гидравлических условиях пропуск расходов сточных вод в любой момент времени. Поскольку самотечное движение сточных вод в энергетическом отношении является наивыгоднейшим, то основная задача при проектировании заключается в построении продольного профиля коллекторов, определяющего объемы земляных работ и положения водоотводящих трубопроводов в подземной части относительно других инженерных коммуникаций. Основой для определения диаметров трубопроводов является расчетный расход, зависящий от удельной нормы водоотведения бытовых вод от города, - среднесуточный (за год) расход воды, л/сут, отводимой от одного человека.

Удельная норма водоотведения зависит от уровня санитарнотехнического оборудования зданий и в определенной степени от климатических условий.

В табл. 2.1 показано влияние степени благоустройства зданий на величину удельного водоотведения.

Таблица 2.1

Удельное водоотведение бытовых сточных вод от города

В отдельных микрорайонах в зданиях с повышенным комфортом удельные нормы могут достигать 500-1000 л/(чел сут). Российский опыт показывает, что обычно удельное водоотведение равно удельному водопотреблению. Действие рыночных отношений в коммунальном хозяйстве будет влиять на удельное водоотведение, поэтому его следует постоянно изучать и уточнять.

Удельное водоотведение бытовых вод промышленных предприятий приведено в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Удельное водоотведение бытовых вод от промышленных предприятий

Расходы воды от душей и ножных ванн определяются по часовым расходам воды, равным: на одну душевую сетку - 500 л/ч; на одну ножную ванну со смесителем - 250 л/ч. Продолжительность водной процедуры равна для душа 8 мин, для ванны - 16 мин. Продолжительность пользования душем и ванной - 45 мин с равномерным водопотреблением и водоотведением. Удельное водоотведение производственных сточных вод - это количество воды, м 3 , отводимое на единицу выпускаемой продукции. Величина удельного водоотведения зависит от вида производства и степени совершенства водной технологии. Самые совершенные - непрерывные производственные процессы с повторно-оборотным использованием воды имеют самые низкие значения удельного водоотведения. В период дождей и снеготаяния наблюдается значительное поступление в водоотводящую сеть дождевых и талых вод. В связи с этим возникло требование о проведении проверочных расчетов водоотводящих сетей на пропуск максимального расхода с учетом дополнительного притока дождевых и талых вод. Дополнительный расход

где? - общая длина водоотводящей сети, км; т с1 - максимальное суточное количество осадков, мм, определяемое по СНиП 2.01.01-82.

Надежный прием и отведение сточных вод в указанный выше период могут быть обеспечены снижением расчетного наполнения коллекторов, не превышающим h/d = 0,7, что, естественно, удорожает строительство водоотводящих сетей. Опыт эксплуатации водоотводящих сетей Москвы выявил другой, более эффективный способ повышенного водоотведения в паводковые периоды и дни интенсивных дождей.

Новая технология зарегулирования притока сточных вод реализуется с использованием авариино-регулирующих резервуаров, позволяющих значительно снизить пиковую гидравлическую нагрузку на основные сооружения водоотведения, снизить величину коэффициента неравномерности поступления стоков на насосные станции и очистные сооружения, что существенно повышает стабильность их работы.

Коэффициенты неравномерности. Приток сточных вод колеблется по суткам в пределах года и по часам суток.

Коэффициент суточной неравномерности поступления сточных вод

где (?, (? 2 - максимальный и средний суточные расходы за год.

Коэффициент суточной неравномерности используют при анализе колебаний бытовых сточных вод от города. В зависимости от местных условий он равен 1,1 -1,3.

Коэффициент часовой неравномерности

К 2 = я { /ц 2 , (2.3)

Общий максимальный коэффициент неравномерности

К=К { к г (2.4)

С учетом зависимостей (2.2) и (2.3) общий максимальный коэффициент имеет вид

К = (24^/24^)^,/^),

К=я х /я, (2.5)

где я - среднечасовой расход в сутки со средним поступлением сточных вод.

Общий коэффициент неравномерности есть отношение максимального часового расхода в сутки с максимальным поступлением сточных вод к среднечасовому расходу в сутки со средним водоотведением.

Многочисленными исследованиями установлено, что общий коэффициент неравномерности зависит от величины среднего расхода сточных вод.

Для надежности действия некоторых сооружений водоотведения необходимо знать минимальные расходы, т.е. значения общего минимального коэффициента неравномерности

где я - минимальный часовой расход в сутки с минимальным водоотведением.

В табл. 2.3 показаны значения коэффициентов неравномерности от среднесекундного расхода, с помощью которых вычисляют значения расчетных максимальных и минимальных расходов сточных вод.

Приток бытовых вод от промышленных предприятий характеризуется максимальным коэффициентом часовой неравномерно- с ™ к 7ш

Общие коэффициенты неравномерности притока бытовых сточных вод от города

Примечания:

• 1. Общие коэффициенты неравномерности притока сточных вод допускается принимать при количестве производственных сточных вод, не превышающих 45% общего расхода.
• 2. При промежуточном значении среднего расхода сточных вод общие коэффициенты неравномерности следует определять интерполяцией.
• 3. Для начальных участков сети, где средний расход менее 5 л/с, действует правило для безрасчетных участков, на которых принимают минимально допустимые диаметры и уклоны труб (см. табл. 2.2).
• 4. При более значительном количестве производственных сточных вод, чем указано в примечании 1, расчетные расходы устанавливают по графикам и таблицам суммарного притока сточных вод от города и промышленного предприятия по часам суток.

^бьп ^тах /

где q max и q mid - максимальным и средним расходы в час за смену. Многочисленными наблюдениями установлено, что коэффициент часовой неравномерности притока бытовых сточных вод практически одинаков для различных отраслей промышленности.

Режим отведения бытовых вод промышленного предприятия

	Холодный цех, 25 л/(см-чел)		Горячий цех, 45 л/(см-чел)
Часы смены	Значение К^ п при ^деп.тах °	Расходы, %	Значение /С^ |Т при К _ р с; ^деп.тах,и	Расходы, %
Всего за смену

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ БЫТОВЫХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

Под расчетным расходом подразумевается расход, являющийся лимитирующим при расчете сооружений водоотведения.

Для расчета водоотводящих сооружений используются средние и максимальные суточный, часовой и секундный расходы.

Расчетные расходы бытовых вод от города определяют по следующим формулам:

где N - расчетное население к концу расчетного периода действия водоотводящей сети - 25 лет.

Максимальный секундный расход удобно определять по формуле

где Р - селитебная площадь кварталов, га; q () - модуль стока, л/(с га) - обобщенный показатель расхода с единицы площади жилых кварталов, определяемый по формуле

Р/24 3600, (2.15)

где Р - плотность населения, чел/га.

Нормами водоотведения бытовых вод от города не учитываются расходы воды, поступающие от домов отдыха, санаториев, профилакториев и др. Эти расходы воды определяются и учитываются отдельно.

Расчетные расходы бытовых вод от промышленных предприятий

определяются по формулам:

С тМ = (25УУ, + 45ЛУ/1000, м 3 /суг; (2.16)

(2 тах. с „ = (25/У 3 + 45Лу/1000, м 3 /сут; (2.17)

Ят ах, = К 6 г)/Г? 3600, л/с, (2.18)

где /V, и УУ 2 - число работающих в сутки при удельном водоотведении соответственно в холодных и горячих цехах 25 и 45 л/см на одного работающего (см. табл. 2.4); УУ 3 и /У 4 - то же в смену с максимальным числом работающих при удельном водоотведении соответственно 25 и 45 л/см на одного работающего; 0 т[й - среднесуточный расход; (2 тах см - расход в смену с максимальным числом работающих; К бх = 3 и К 6 г = 2,5 - коэффициенты часовой неравномерности при удельном водоотведении соответственно 25 и 45 л/см на одного работающего; t - продолжительность смены, ч.

Расчетные расходы душевых вод с учетом их равномерного образования в течение 45 мин последнего часа смены можно определять по формулам:

Стах,™ = «д Л? 45/1000 ? 60, м 3 /см; (2.19)

60)^ си ^ тт), м 3 /см; (2.20)

тахд = ?д.с т д/ 3600 - Л / С >

где т }х - число душевых сеток; /У см и N max - число рабочих, пользующихся душем, соответственно в рассчитываемую и максимальную смены; 45 - продолжительность работы душа в последний час смены, мин.

Число душевых сеток

т д = Л"тах "Л- ШТ -

где t n = 9 - продолжительность водной процедуры одним пользующимся душем, мин; / = 45 - продолжительность работы душа, мин.

Расход душевых вод можно определить по формулам:

где УУ 5 и N 1 - число пользователей душем в холодных и горячих цехах с удельной нормой 40 л/чел; Л^ 6 и УУ 8 - то же в горячих цехах с удельной нормой 60 л/чел.

Расчетные расходы производственных сточных вод определяют по формулам:

0, ш = Ч„м, м 3 /сут; (2.26)

бтаххм = «,Аш> м> / см ’

«тах.х = «Аах*„Л" 3,6), л/с, (2.2В)

где М и М тах - количество выпускаемой продукции соответственно в сутки и смену с наибольшей производительностью; К п - коэффициент часовой неравномерности притока производственных сточных вод; Г - продолжительность смены (технологического процесса), ч.

Коэффициент К п зависит от отрасли промышленности, вида выпускаемой продукции и степени совершенства технологического процесса.

При проектировании коэффициент К п следует принимать на основании опыта работы аналогичных промышленных предприятий или по рекомендациям технологов.

Расчет, выполненный по приведенным выше формулам, позволяет установить экстремальные часовые расходы сточных вод и расходы за другое время.

Для удобства расчетов водоотводящих сооружений полученные результаты определения расходов целесообразно сводить в ведомости. Форма сводной ведомости приведена в табл. 2.5.

Ведомость суммарных расходов сточных вод

Обслужива-емый объект	Расходы сточных вод
	среднесуточные, мР/сут		максимальные часовые, м 3 /ч		максимальные секундные, л/с
	бытовых и душевых	производ ственных	бытовых и душевых	производ ственных	бытовых и душевых	производ ственных
Промышленное предприятие

Режим водоотведения сточных вод по часам суток. Распределение расхода сточных вод по часам суток удобно представлять в виде ступенчатого графика (рис. 2.1). По оси абсцисс откладывается время суток, а по оси ординат - часовые расходы в м 3 или в % от суточного расхода.

8 10 12 14 16 18 20 22 24

Часы суток

Рис. 2.1. Ступенчатый график притока сточных вод:

• 1 - реальный приток; 2 - равномерный приток
• 9, % 6

Отклонение от значения среднечасового расхода, равного 100/24 = 4,17%, зависит от среднесекундного расхода и соответствующего ему коэффициента неравномерности водоотведения.

Такие графики наглядны и более точны, если строятся при заполнении суммарной таблицы притока сточных вод от города и промышленных предприятий с учетом распределения бытовых и производственных сточных вод от промышленного предприятия по часам смены.

Расчетные участки трубопроводов и коллекторов - это отдельные расчетные участки, в пределах которых расход считают условно

постоянным. Определять суммарные (максимальные) расчетные расходы сточных вод различного происхождения с учетом графиков их притока для всех участков сложно, так как эти пиковые расходы не совпадают по времени, что способствует созданию некоторого запаса. Этот запас наиболее ощутим лишь на нескольких начальных участках, когда так называемый сосредоточенный расход бытовых, душевых и производственных сточных вод от промышленных предприятий соизмерим с расходом бытовых вод от города, отводимым по коллекторам наибольшего сечения.

Опыт проектирования водоотводящих сетей подтверждает возможность указанного выше метода определения расчетных (суммарных) расходов.

При расчете насосных станций, аварийно-регулирующих резервуаров и очистных сооружений необходимо иметь распределение суточных и сменных расходов по часам суток и смен.

Суммарные расходы сточных вод в отдельные часы суток получают путем составления суммарной таблицы притока сточных вод, форма которой представлена в табл. 2.6.

Таблица 2.6

Ведомость суммарного почасового притока сточных вод от города и промышленных предприятий

Часы суток	Бытовые воды от города		Воды от промышленного предприятия № 1					Суммарные расходы
			бытовые		душе	производственные
23-24

Максимальный часовой расход по табл. 2.6 будет меньше суммы максимальных расходов отдельных видов сточных вод, получаемой с помощью табл. 2.5, так как пиковые расходы не совпадают по времени.

Расчет с использованием табл. 2.6 исключает запас, и этот расход ближе к действительному.

В значениях удельного водоотведения бытовых вод учтены расходы не только от жилых домов, но и от административных зданий и коммунально-бытовых предприятий. Формулы (2.14) и (2.15) предполагают равномерное отведение сточных вод с площади кварталов. При размещении на этой площади административных и коммунальных объектов этот принцип нарушается.

На участках, отводящих воду от таких объектов, следует проверять трубопроводы на пропуск сосредоточенных расходов от них. Эти расходы устанавливают по соответствующим действующим нормативам.

В то же время расходы воды на других участках сети могут быть меньше вычисленных по формулам (2.14) и (2.15). В этом случае для района, где расположены административные здания и коммунальные предприятия, модуль стока следует определять без учета расходов воды от указанных выше объектов по формуле

«Эти-10:)-"000 ?/’ 86400

Л/(с га),

где 0 тЫ - среднесуточный расход сточных вод от рассматриваемого района водоотведения, м 3 /сут, с суммарной площадью кварталов?/ г, га; Ха - сумма сосредоточенных расходов от объектов нежилого назначения, м 3 /сут.

Удельное водоотведение без учета расходов от нежилых объектов д" 6 может быть определено по формуле

Р » л /(чел С У Т)-

Определение расчетных расходов сточных вод для отдельных участков сети. Расчетный расход для расчетного участка сети можно определить по тяготеющим площадям и удельному расходу на единицу длины трубопровода. Первый метод «площадей» широко применяется в инженерной практике, второй - метод «длин» - применяется реже, преимущественно при расчете сети с использованием ЭВМ.

При определении расчетного расхода по тяготеющим площадям используются понятия транзитного, бокового, попутного и сосредоточенного расходов.

На рис. 2.2 представлены модели, иллюстрирующие методику определения расхода

Транзитный расход д с - сосредоточенный расход от нежилого объекта.

I - трассировка сети по пониженной грани; II - то же по объемлющей схеме; а-г- части кварталов, тяготеющие к прилегающим веткам

При определении расчетного расхода общий коэффициент неравномерности может быть введен только на общий средний расход q i ^.

q i = q 0 ?F j , л/с, (2.31)

где q 0 - модуль стока, вычисляемый по формуле (2.15); - общая

площадь кварталов, тяготеющая к данному расчетному участку.

По схемам на рис. 2.2 видно, что попутный расход

Сосредоточенный расход q c от нежилого объекта определяют как сумму расчетных расходов сточных вод различного происхождения (например, бытовых, душевых и производственных), каждый из которых вычисляют соответственно по формулам (2.18), (2.21) и (2.28). Различают местный и транзитный сосредоточенные расходы.

I. Местный сосредоточенный расход - расход от промышленного предприятия, расположенного на прилегающем квартале или его части (при трассировке сети по пониженной стороне квартала), показан на рис. 2.2, г.

II. Транзитный сосредоточенный расход - расход от промышленного предприятия, попадающий в сеть выше расчетной точки 21 (рис. 2.2, б).

Таким образом, расчетный расход на отдельном участке сети ^21-22 0П Р е Д еляется ПО формуле

«21-22 = ««поп + «6ок> + «тр] ? К + «С’ Л / С -

В целях упрощения расчеты осуществляют по определенной форме.

Наружная канализационная сеть проектируется на основании суммарного расхода сточной воды. Для его расчёта используются нормы водоотведения.

Норма водоотведения бытовых сточных вод - это средний за сутки условный объём таких вод, который приходится на одного жителя подлежащего канализованию объекта. Измеряется норма в литрах.

Для технологических сточных вод таковое количество рассчитывается относительного одного агрегата, использующего воду по технологической карте процесса.

Для жилых объектов нормы водоотведения обычно приравнивают к нормам водопотребления. Это обусловлено тем, что бытовые стоки, по сути, являются использованной водопроводной водой, загрязненную в процессе её использования на бытовые нужды. Не вся вода, подаваемая в потребительскую водопроводную сеть, может поступить в бытовую канализационную сеть. Это тот объём, который используется для мытья технических средств и их охлаждения, дорожного покрытия, поливки зелёных насаждений, питания фонтанов и т. п. При его учёте норму водоотведения на эту долю следует снизить.

Нормы водоотведения регламентируются СНиП П-Г.1-70. Их величины зависят от условий местного климата и других: наличия или отсутствия внутреннего водопровода, канализации, централизованного горячего водоснабжения, водонагревателей для ванн и т. д.

Водопотребление изменяется в соответствии не только с сезоном года, но и со временем суток. В таком же режиме должно меняться и водоотведение. Часовая неравномерность поступления стоков в канализацию зависит от общего их объёма. Чем общий расход больше, тем меньше эта неравномерность ощущается.

Коэффициенты неравномерности водоотведения

При проектировании канализационной системы нужно исходить не только от нормативных и общих объёмов стоков, которые могут сбрасываться. Немаловажным является учёт колебаний в суточном режиме водоотведения. Система должна справиться с отведением сточных вод в пиковые часы. Это касается также всех её параметров, например мощности фекальных насосов . Для расчёта максимальных расходов используются соответствующие поправки - коэффициенты неравномерности водоотведения.

Дробность расчёта неравномерности водоотведения до одного часа требуется только для объектов с высокой её вероятностью. В иных случаях возможная почасовая неравномерность учитывается в принятом предварительно запасе в объёме труб. При гидравлических расчётах сечений трубопроводов их заполнение закладывается заранее частичным.

Коэффициент суточной неравномерности kcyт водоотведения - это отношение суточного максимального расхода стоков Q макс.сут к суточному среднему расходу Q ср.сут за год:

k сут = Q макс.сут / Q ср.сут

Аналогично определяется и коэффициент часовой неравномерности kчас водоотведения:

k час = Q макс.час / Q ср.час

Здесь Q макс.час и Q ср.час - максимальный и средний часовые расходы. Q ср.час вычисляется по расходу за сутки (делением его на 24).

Перемножением этих коэффициентов рассчитывается коэффициент общей неравномерности k общ: водоотведения

k общ = k сут · k час

Общие коэффициенты зависят от величины средних расходов и приводятся в соответствующих таблицах для проектировщиков.

Для расчёта этого коэффициента для значений величины среднего расхода, отсутствующих в таблицах, применяется интерполяция по их ближайшим данным. Используется формула, предложенная профессором Н. Ф. Федоровым:

k общ = 2,69 / (q ср)0,121.

Величина qср - расход сточных вод за 1 секунду (среднесекундный) в литрах.

Формула справедлива для среднесекундных расходов до 1250 л. За единицу принят коэффициент суточной неравномерности водоотведения для зданий общественного пользования.

Коэффициент часовой неравномерности для сточных вод технологических сильно зависит от условий производства и отличается очень большим разнообразием.

При проектировании канализации городов и промышленных пред­приятий требуется знать не только нормы и общее количество сточных вод, но и режим их водоотведения, т. е. изменение расходов сточных вод по часам суток, а также значения возможных максимальных расходов, которые определяются так называемыми коэффициентами суточной и часовой неравномерности водоотведения.

Нормами бытового водоотведения учитывают средний суточный (за год) расход сточных вод. Однако суточный расход может быть как больше среднесуточного (в сутки наибольшего водоотведения), так и меньше. Поэтому кроме среднесуточного расхода (водоотведения) оп­ределяют максимальный суточный расход. Максимальный суточный рас­ход на одного жителя в населенных пунктах определяют умножением среднесуточного расхода на коэффициент суточной неравномерности водоотведения.

Коэффициентом суточной неравномерности водоотведения Ксуч Называют отношение максимального суточного расхода к среднему су­точному. Для населенных пунктов принимают /ССут =1,1 ... 1,3 в зависи­мости от местных и климатических условий.

Коэффициентом часовой неравномерности водоотведения Кч назы­вают отношение максимального часового расхода к среднему часовому расходу в сутки наибольшего водоотведения.

При расчете канализационной сети наиболее удобно применять об­щий коэффициент неравномерности /Собщ, представляющий собой отно­шение максимального часового расхода в сутки наибольшего водоотве­дения к среднему часовому расходу среднесуточного водоотведения. Общий коэффициент неравномерности водоотведения Кобщ получают перемножением коэффициентов суточной и часовой неравномерности:

При расчете канализационной сети населенных мест К0Бщ принима­ют по СНиП в зависимости от значений средних секундных расходов (табл. 2.2).

При промежуточных значениях среднего расхода сточных вод общий коэффициент неравномерности притока сточных вод определяют ин­терполяцией. Для городов С населением более 1 МЛН. человек /(общ Принимают по данным эксплуатации городов-аналогов. Для зданий об­щественного назначения и бытовых помещений промышленных пред­приятий коэффициент суточной неравномерности водоотведения прини­мают равным единице, а коэффициент часовой неравномерности водо­отведения-в соответствии с действующими нормами (СНиП ІІ-Г.1-70).

Коэффициенты часовой неравномерности водоотведения производ­ственных сточных вод определяются технологическими условиями, они колеблются в широких пределах (см. гл. XXV).

Канализационные заторы случаются по разным причинам. Засорения могут случаться из-за жировых отложений, попадания в канализационные трубы кусков ткани, строительного мусора, веток. Частая причина повеления засоров в канализационной системе - нарушение …

Чтобы избежать накопление не нужной воды и остановить разрушающие события, необходимо правильно поставить систему слива, которая будет прекрасно собирать и уводить воду по специальным каналам в канализацию

Канализационная система "ОАЗИС" считается как функция подачи воды и водоотведения. Представленная канализационная система является главным назначением чистки твердых и жидких изделий, какие бывают в жизнедеятельности любого человека. Это хозяйственно-бытовых и …

Введение

1. Расчетная часть

1.2. Определение объема баков водонапорных башен и резервуаров чистой воды

1.3. Построение пьезометрической линии. Подбор насосов 2 подъема

2. Технологическая часть

2.1. Качество воды и основные методы ее очистки

2.2. Выбор технологической схемы очистки воды

2.3. Реагентное хозяйство

2.4. Обеззараживание воды

2.5. Выбор технологического оборудования станции очистки воды

Заключение

Приложение

Список литературы

Введение

Городское хозяйство – это совокупность предприятий, занятых производством и реализацией жилищно-коммунальной продукции и услуг.

Отрасль городского хозяйства – совокупность предприятий, реализующих одинаковый вид продукции, услуг.

Централизованное водоснабжение является одной из важной отраслью городского хозяйства, имеющая ряд особенностей и выполняющая свои функции в жизни городского хозяйства.

Централизованное водоснабжение – это отрасль городского хозяйства, обеспечивающая водопотребителей водой в необходимых количествах, требуемого качества и под требуемым напором.

Комплекс инженерных сооружений, выполняющих задачи водоснабжения, называется системой водоснабжения (водопроводом).

Централизованное водоснабжение обеспечивает население водой, которая должна быть безопасна в отношении инфекций, безвредна по химическому составу и с хорошими органолептическими качествами.

Эта отрасль обладает рядом технологических особенностей:

1. Постоянство (неизменное состояние технологических этапов в независимости от размеров технологий);

2. Непрерывность (реализация технологических этапов в строгой повторяющей последовательности).

Но как и многих отраслей городского хозяйства, у водоснабжения имеются свои проблемы и недостатки. Это и недостаточное финансирование на содержание, своевременный капитальный и текущий ремонт оборудования, на приобретение и эксплуатацию современных технологий, отсюда и постоянные сбои в работе оборудования, технологии. В результате это сказывается на качестве поступаемой в дома воды, в ее химическом и физическом составе.

1. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

1.1. Нормы и режимы водопотребления

Расчетные расходы воды определяют с учетом числа жителей населенного места и норм водопотребления.

Нормой хозяйственно-питьевого водопотребления в населенных местах называют количество воды в литрах, потребляемой в сутки одним жителем на хозяйственно-питьевые нужды. Норма водопотребления зависит от степени благоустройства зданий и климатических условий.

Таблица 1

Нормы водопотребления

Меньшие значения относятся к районам с холодным климатом, а большие – к районам с теплым климатом.

В течение года и в течение суток вода для хозяйственно-питьевых целей расходуется неравномерно (летом расходуется больше, чем зимой; в дневные часы – больше, чем в ночные).

Расчетный (средний за год) суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды в населенном пункте определяют по формуле

Qсут m = qж Nж/1000, м3/сут;

Qсут m = 300*150000/1000 = 45000 м3/сут.

Где qж – удельное водопотребление;

Nж – расчетное число жителей.

Расчетные расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления, м3/сут,

Qсут max = Kсут max* Qсут m;

Qсут min = Kсут min* Qсут m.

Коэффициент суточной неравномерности водопотребления Kсут следует принимать равным

Kсут max = 1,1 – 1,3

Kсут min = 0,7 – 0,9

Большие значения Kсут max принимают для городов с большим населением, меньшие – для городов с малым населением. Для Kсут min – наоборот.

Qсут max = 1,3*45000 = 58500 м3/сут;

Qсут min = 0,7*45000 = 31500 м3/сут.

Расчетные часовые расходы воды, м3/ч,

qч max = Kч max * Qсут max/24

qч min = Kч min * Qсут min/24

Коэффициент часовой неравномерности водопотребления определяют из выражений

Kч max = amax * bmax

Kч min = amin * bmin

Где a - коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий: amax = 1,2-1,4; amin = 0,4-0,6 (меньшие значения для amax и большие для amin принимают для более высокой степени благоустройства зданий); b - коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте.

Kч max = 1,2*1,1 = 1,32

Kч min = 0,6*0,7 = 0,42

qч max = 1,32*58500/24 = 3217,5 м3/ч

qч min = 0,42*31500/24 = 551,25 м3/ч

Расходы воды на пожаротушение.

Расходование воды для тушения пожаров производится эпизодически – во время пожаров. Расход воды на наружное пожаротушение (на один пожар) и количество одновременных пожаров в населенном пункте принимают по таблице, учитывающей расход воды на наружное пожаротушение в соответствии с числом жителей в населенном пункте.

Одновременно рассчитывают расход воды на внутреннее пожаротушение из расчета две струи по 2,5 л/с на один расчетный пожар.

Расчетную продолжительность тушения пожара принимают равной 3 часам.

Тогда запас воды на пожаротушение

Wп =nп (qп+2,5*2)*3*3600/1000, м3

Где nп – расчетное число пожаров; qп – норма расхода воды на один расчетный пожар, л/с.

В нашем случае nп = 3; qп = 40 л/с.

Wп = 3 (40+2,5*2)*3*3600/1000 = 1458 м3

Часовой расход на пожаротушение

Qп.ч. = Wп/3 = 1458/3 = 486 м3/ч

По рассчитанному коэффициенту часовой неравномерности Kч max = 1,32 задаемся вероятным графиком распределения суточных расходов по часам суток.

По данным таблицы распределения суточных хозяйственно-питьевых расходов по часам суток при разных коэффициентах часовой неравномерности для населенных пунктов для Kч max = 1,32 строим график суточного водопотребления и совмещаем с этим графиком графики подачи воды насосами 1 и 2 подъема.

1.2 Определение объема баков водонапорных башен и резервуаров чистой воды

Вместимость бака водонапорной башни может быть определена с помощью совмещенных графиков водопотребления и работы насосной станции 2 подъема. Результаты вычислений помешены в таблицу 2, где отражена регулирующая роль бака водонапорной башни. Так, в период от 22 до 5ч утра нехваток воды, недодаваемой насосной станцией 2 подъема, в размере от 0,1 до 0,8 % суточного расхода каждый час будут расходоваться из бака; в период с 5 до 8ч и с 10 до 19ч вода будет поступать в бак в размере от 0,2 до 0,7 % суточного расхода.

Для описания характеристик неравномерности «горячего» водопотребления вводится коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды, который в формуле обозначается как Кч и влияет на:

• предпочтительный метод регуляции отпуска тепла,
• итоговую формулу расчётов объёмов водоснабжения.

Формула Кч (Kh) и её составляющие

Значение коэффициента для разных интервалов времени определяется как отношение минимального или максимального водопотребления к среднему. Так для часового интервала (м3/ч) соответствуют

• qч max = Kч max*Qсут max/24
• qч min = Kч min*Qсут min/24,

где Кч водопотребления определяют как результат выражений:

• Kч max = amax * bmax
• Kч min = amin * bmin

В качестве составляющих формул:

• a – соответствует коэффициенту, учитывающему степень благоустройства различных зданий (amin = 0,4-0,6, amax = 1,2-1,4). При этом для высокой степени благоустроенности зданий принимаются меньшее значение amax и большие amin.
• b – соответствует коэффициенту, учитывающему число жителей населенного пункта.

В вычислении фактического Кч с учётом суточного и часового водорасхода на ГВС по формуле:

Кч = 24 * G max час/ G ср. сут. = Q max ГВС/ Q ср. ГВС

• G max час – максимально-часовая нагрузка горячего водоснабжения т/час – расход воды, который рассчитывается, исходя из расчётной нагрузки на жилой район Q max ГВС,
• G ср. сут. – усреднённый водорасход на ГВС в т/сутки в том месяце, для которого производятся вычисления.

Фактический Кч может заметно отличаться от табличных значений. Кроме этого, нормативный, указанный в таблице коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды, различается в разы для различного вида и назначения зданий, режима работы, степени благоустроенности жилых сооружений, числа жителей, местных условий, и др.. (Наличие различного вида экономителей расхода – например, http://water-save.com/ – в расчёт не принимается). Так, например, Кч для жилых сооружений квартирного типа приблизительно равен 2,0, а для промышленных предприятий – 9,6.

В нормах по проектированию в качестве среднего рекомендуемого значения используется Кч = 2,4. Однако если в качестве объекта расчёта представлена большая группа зданий коэффициент 2,4 желательно применять как минимально возможный. В зависимости числа жителей его значения в жилых зданиях могут колебаться от 2,25 (10000 человек) до 4,45 (150 человек).

Приведённые ниже таблицы наглядно демонстрируют эту разницу:

Исходя из графиков отношения максимально-часового к среднечасовому расходу, а также на основании численности населения, норм водопотребления, определяется полное расчётное количество ресурса, которое необходимо подать во время потенциально-наибольшего водопотребления.

Методика вычисления Кч (Kh) горячей воды

При несвязанном регулировании теплоподачи на ГВС и отопление теплообменные аппараты и трубопроводы наружных теплосетей рассчитываются на часовые расходы горячей воды и теплоты в максимальных значениях. С помощью Кч (K h) этот водорасход определяется через среднесуточное нормативное водопотребление. Поскольку следующие зависимости не требуют обращения к существующим справочным таблицам, они могут с пользой применяться в практике проектирования.

Кh = Кnp (q h ru/q h hr,m)

В этом выражении:

Кnp = A*

• при NP<100 A = 0,979+0,21/(NP) 0,5
• при NP>100 A = 1
• q h ru – л/ч, водорасход при ГВС на 1 потребителя для часового интервала наибольшего водопотребления,
• q h hr, m – л/ч, среднечасовой водорасход при ГВС на 1 потребителя в недельном интервале отопительного периода,
• q h hr, mh = q h um /24, в котором q h um – л/сут., водорасход при ГВС на 1 потребителя средний в недельном интервале отопительного периода.

В целом для объекта найти произведение NP, применяющееся в качестве математического ожидания числа включенных одновременно сантехнических приборов, позволяет выражение:

NP = q h ru U / q o , hr

В этом выражении:

• N – общее число сантехнических приборов на объекте,
• P – вероятность включения для водоразборных устройств,
• U – число на объекте водопотребителей горячей воды,
• q o, hr – величина л/ч, которая показывает часовой водорасход одним сантехническим прибором (т. н. диктующим).

Вероятность того, что, в этом случае, фактический расход будет не больше произведения водорасхода одним сантехническим прибором на параметр NP равняется 0,5. Однако для определения Кч (коэффициента часовой неравномерности) прямого значения величины P и N не имеют, а имеет значение их произведение NP , которое входит в расчетные соотношения. При существующих в данный момент нормативных расходах горячей воды, величина P, как правило, не превышает 0,1. При этом значения N<200 встречаются чаще на небольших объектах нежилого назначения.