В данном разделе необходимо описать расположение и назначение водонапорной башни, резервуаров чистой воды, насосов насосной станции II подъема, водоводов, магистральных сетей. По заданию обучаемому предлагается схема объединенного хозяйственно-противопожарного водопровода поселения и предприятия (рис. 1.1) с забором воды из подземного источника (артезианские скважины).

Наружная водопроводная сеть является одним из основных элементов водопровода и неразрывно связана в работе с водоводами, насосными станциями, подающими воду в сеть, а также с водонапорным баком и запасными резервуарами.

Правильно запроектированная наружная водопроводная сеть должна обеспечивать необходимое количество воды под требуемым напором, надежность и бесперебойность работы, а также наименьшие общие затраты на строительство и эксплуатацию как самой наружной водопроводной сети, так и неразрывно связанных с ней водоводов, насосных станций, запасных резервуаров и водонапорных баков.

Выполнение этих требований достигается прежде всего правильным выбором конфигурации сети, подбором диаметра труб с технической и экономической точек зрения.

Регулирующие и запасные емкости в системе водопровода, предназначаются для регулирования неравномерности водопотребления и сохранения запасов воды (на противопожарные, хозяйственно-питьевые и производственные нужды на время тушения пожара, на случай аварии в водопроводе и .д.).

К числу основных сооружений, определяющих надежность работы системы водоснабжения, относятся насосные станции. От того, насколько правильно запроектирована и построена насосная станция, зависит надежность работы насосной станции и всей системы водоснабжения.

Определение водопотребителей и расчет требуемого расхода воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды

Поселения и предприятия

При проектировании водопроводов в первую очередь следует определить то количество воды, которое водопровод должен подать. Подача объединенного водопровода должна обеспечить: хозяйственно-питьевые нужды в жилых зданиях; водопотребление в общественных зданиях; расход воды на поливку улиц и зеленых насаждений; на работу фонтанов, хозяйственно-питьевое потребление на предприятиях; водопотребление на промышленные нужды предприятий; расход воды на цели пожаротушения в поселении и на промышленном предприятии (рис 1.1).

Нормы водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды для населенных пунктов определяется по СП 31.13130.2012 [4], п. 5.1, табл. 1 и зависят от степени благоустройства районов жилой застройки.

Расчетный (средний за год) суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды определяется по формуле:

,

где - удельное водопотребление на одного жителя, принимаемое по табл. 1 [4]; - расчетное число жителей.

Суточный расход с учетом водопотребления на нужды промышленности, увеличивается на 10-20 % (п. 5.1, примечание 3 [4]):

Рис. 1.1. Схема хозяйственно-противопожарного водопровода поселения и предприятия.1 - санитарная зона артезианских скважин; 2 - резервуары чистой воды; 3 - камера переключения; 4 - насосная станция II подъема; 5 - водоводы; 6 - водонапорная башня; 7 – магистральные сети; 8 – предприятие.

Расчетный расход воды в сутки наибольшего водопотребления определяется по формуле:

,

где - коэффициент суточной неравномерности водопотребления определяется по п. 5.2 [4]. =1,1 1,3. учитывает уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства зданий, изменение водопотребления по сезонам года и дням недели. Для зданий, оборудованных внутренним водопроводом, канализацией и централизованным горячим водоснабжением, следует принимать =1,1; для зданий, оборудованных внутренним водопроводом, канализацией и ванными с местными водонагревателями, =1,2; для зданий, оборудованных внутренним водопроводом и канализацией без ванн, =1,3.

Расчетный часовой расход воды определяется по формуле:

,

где - коэффициент часовой неравномерности водопотребления определяется из выражения:

,

где - коэффициент учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия, принимается по п. 5.2[4]; - коэффициент, учитывающий число жителей в поселении принимается по табл. п. 5.2 [4]. Для зданий, оборудованных внутренним водопроводом и канализацией без ванн, следует принимать =1,4; для зданий, оборудованных внутренним водопроводом, канализацией и ванными с местными водонагревателями ; для зданий, оборудованных внутренним водопроводом, канализацией и централизованным горячим водоснабжением, =1,2.

-рассчитывается, а затем принимается ближайшее табличное значение по приложению 1, табл.1 данных методических указаний.

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды в общественных зданиях зависит от назначения здания и определяется по формуле:

,

где - норма расхода воды потребителями в сутки для общественных зданий принимается по приложению А, таблица А3 [5]; - количество измерителей.

Общий расход воды по поселению:

Расчетные величины хозяйственно-питьевого водопотребления в производственных и вспомогательных зданиях, промышленных предприятиях определяются по формулам:

водопотребление в смену ,

где - норма водопотребления на одного человека в смену, принимается согласно п. 5.4 [4] и приложению А табл. А3 [5]; - количество работающих в смену (по заданию).

Суточное водопотребление ,

где n_см.- количество смен (по заданию). Количество воды на пользование душем в бытовых помещениях промышленных предприятий определяется по формулам:

водопотребление в смену

где t = 1 ч. - продолжительность действия душа после смены [5];

0.5 м³/ч - норма расхода воды через душевую сетку [5];

N_c - количество душевых сеток, шт.

,

где N_см - количество рабочих, принимающих душ после смены (по заданию). Одной душевой сеткой в течение часа, исходя из санитарных норм, пользуются 5 человек;

суточное водопотребление на душ ,

где n_см. - количество смен (по заданию). Расход воды на производственные нужды предприятия принимается по заданию , который распределяется равномерно по часам смены (семичасовая смена с перерывом на обед один час, в течение которого производство не останавливается). Принимается работа семичасовых смен: с 8 до 16 ч - первая смена; с 16 до 24 ч - вторая смена, с 24 до 8 ч - третья смена.

Часовой расход воды

Суточное водопотребление на производственные нужды

Суммарный расход воды по предприятию за сутки

Общий расход воды по поселению и предприятию за сутки

Для определения режима работы насосных станций, емкости баков водонапорных башен и резервуаров чистой воды составляется таблица почасового суточного водопотребления и строится график водопотребления по часам суток.

Пример расчета водопроводной сети

Задание на проектирование. Определить хозяйственно-питьевое и производственное водопотребление в системе водоснабжения, обслуживающей поселение и предприятие.

Число жителей в поселении к концу расчетного периода 30000 человек. Здания оборудованы внутренним водопроводом, канализацией и системой централизованного горячего водоснабжения. Застройка зданий в 5 этажей. В поселении имеется больница на 300 коек с общими ваннами и душевыми объемом более 25000 м³, здание больницы трехэтажное. Магистральная водопроводная сеть и водоводы проложены из стальных труб. Длина водоводов от НС-II до водонапорной башни . Промышленное предприятие расположено вне поселения, по пожарной опасности относится к категории «В», два производственных корпуса II степени огнестойкости, один объемом 120 тыс. м³, другой объемом 90 тыс. м³, ширина зданий более 60 м, площадь территории предприятия более 150 га. Предприятие работает в три смены, количество рабочих в каждой смене N_см.=500 человек. Расход воды на производственные нужды =400 м³/см. Душ принимают 70 % рабочих в смену. Генплан водопроводной сети приведен на рис. 1.1.