Введение

 

    Водоснабжение и водоотведение являются важнейшими санитарно техническими системами, обеспечивающими нормальную жизнедеятельность населения и всех отраслей народного хозяйства страны.

    Используя природные водные источники, эти  системы снабжают водой различных потребителей, а также обеспечивают очистку сточных вод, их отведение и возврат природе, защиту и охрану водоисточников от загрязнения и истощения.

    Системы водоснабжения и водоотведения  представляют собой сложные инженерные сооружения, устройства и оборудование, в значительной степени определяющие уровень благоустройства зданий, объектов и населенных пунктов, рентабельность и экономичность промышленных предприятий.

    Системы водоснабжения – это комплекс сооружений, предназначенных для  снабжения потребителей водой в необходимых количествах, требуемого качества и под требуемым напором. Системы состоят из сооружений для забора воды из источника водоснабжения, ее обработки, перекачки воды к потребителю и сооружений для ее хранения.

    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).

    В зависимости от вида обслуживаемого объекта системы водоснабжения подразделяются на городские, промышленные, сельскохозяйственные, железнодорожные. В зависимости от вида потребителей системы выполняют функции хозяйственно-питьевых, производственных, противопожарных, поливочных водопроводов.

    В целом можно говорить о том  что от стабильного функционирования данных систем зависит нормальная работа города, предприятий, здоровье и безопасность жителей. Мы привыкли к тому, что  открыв кран из него чечет вода и  порой даже не задумываемся, усилия скольких людей, бесперебойная работа машин и сооружений за этим стоят. Но стоит нам на несколько дней отключить воду и мы сразу почувствуем как начнутся сбои в организме города.  

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 

    Q_{сут m} = q_ж N_ж/1000, м³/сут; 

    Q_{сут m} = 300*85000/1000 = 25500 м³/сут.

    Где q_ж – удельное водопотребление;

           N_ж – расчетное число жителей.

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

    Q_{сут max} = K_{сут max}* Q_{сут m};

    Q_{сут min} = K_{сут min}* Q_{сут m.}

    Коэффициент суточной неравномерности водопотребления  K_сут следует принимать равным

 

K_{сут max} = 1,1 – 1,3

K_{сут min} = 0,7 – 0,9

    Большие значения K_{сут max} принимают для городов с большим населением, меньшие – для городов с малым населением. Для K_{сут min} – наоборот.

 

Q_{сут max} = 1,2*25500 = 30600 м³/сут;

Q_{сут min} = 0,8*25500 = 20400 м³/сут. 

Расчетные часовые  расходы воды, м³/ч, 
 

q_{ч max} = K_{ч max} * Q_{сут max}/24

q_{ч min} = K_{ч min} * Q_{сут min}/24 

    Коэффициент часовой неравномерности водопотребления определяют из выражений 

K_{ч max} = a_max * b_max

K_{ч min} = a_min * b_min 

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

K_{ч max} = 1,2*1,1 = 1,32

K_{ч min} = 0,6*0,7 = 0,42

q_{ч max} = 1,32*30600/24 = 1683 м³/ч

q_{ч min} = 0,42*20400/24 = 357 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 

    W_п =n_п (q_п+2,5*2)*3*3600/1000, м³

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

    В нашем случае  n_п = 2;  q_п = 35 л/с. 

    W_п = 2*(35+2,5*2)*3*3600/1000 = 864 м³ 

    Часовой расход на пожаротушение 

    Q_п.ч. = W_п/3 = 864/3 = 288 м³/ч 

    По  рассчитанному коэффициенту часовой  неравномерности K_{ч 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 K_{ч 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 II подъема. Результаты вычислений помешены в таблицу 2, где отражена регулирующая роль бака водонапорной башни. Так, в период от 22 до 7ч и с 10 до 12ч утра излишки воды подаваемой насосной станцией II подъема, в размере от 0,2 до 0,9 % суточного расхода каждый час будут поступать в бак; в период с 7 до 9ч и с 12 до 22ч вода будет  расходоваться из бака в размере от 0,3 до 0,8 % суточного расхода. 

Таблица 2 

    Расчет  регулирующей емкости бака водонапорной башни,

     % суточного расхода