Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Расчет тупиковой водопроводной сети
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ................................................................................ 2 1. Расчет тупиковой водопроводной сети........... 2 2. Внутреннее водоснабжение и водоотведение зданий 15 3. Расчет КАНАЛИЗАЦИОННОЙ СЕТИ........................... 25 Список литературы........................................................ 35 ПРИЛОЖЕНИя....................................................................... 36
ВВЕДЕНИЕ Методические указания состоят из задач, охватывающих три раздела: «Водопроводные сети», «Внутреннее водоснабжение и водоотведение зданий», «Канализационные сети», и включают необходимые рекомендации по их расчету. Настоящие методические указания предназначены для практических занятий по дисциплине «Водоснабжение и водоотведение» для студентов всех специальностей и форм обучения.
Расчет тупиковой водопроводной сети Водопроводная сеть служит для распределения воды по территории объекта и раздачи ее потребителям. По начертанию в плане водопроводные сети бывают тупиковые, кольцевые и смешанные. Тупиковая сеть, как правило, дешевле, чем кольцевая, но она менее надежна в отношении снабжения водой потребителей. Тупиковые сети допускается проектировать в небольших поселках, если в случае аварии можно допустить перерыв в водоснабжении. Согласно исходным данным требуется рассчитать тупиковую водопроводную сеть для жилой застройки. Генплан жилой застройки приведен на рис. 1.1. Пример оформления результатов расчета – на рис. 1.2. На генплане застройки на схеме сети указать свои параметры (согласно номеру варианта). Исходные данные
Примечание. *Nв – номер варианта по списку группы; **Lпр – длина участков сети в примере, м; ***Zпр – отметки горизонталей в примере, м. Четные варианты используют минимальный параметр интервала изменения данных в примере, нечетные – максимальный.
Этажность жилой застройки 5 этажей. Дома оборудованы канализацией, водопроводом и центральным горячим водоснабжением. ПРИМЕР РАСЧЕТА Исходные данные
Проектирование системы водоснабжения объекта начинается с определения требуемого количества воды для различных нужд, к которым в первую очередь относится хозяйственно-питьевое потребление воды. Оно связано с жизнедеятельностью людей в период их нахождения в домашних условиях, а также в общественных зданиях. При этом для населенных пунктов расходы на нужды местной промышленности и нужды неучтенных потребителей допускается принимать дополнительно в размере 10–20 % от суммарного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населенного пункта [1, табл. 1, примечание]. Кроме того, имеет место расходование воды на полив зеленых насаждений и приусадебных территорий.
Рис. 1.1. Генплан жилой застройки
Суточные расходы 1.1.1. Расчетный (средний за год) расход на хозяйственно-питьевые нужды: , (1.1) где qж – норма водопотребления, принимается по [1, табл. 1] равной 230¸ 350 л/(чел.·сут), N – расчетное число жителей: N = F · P, (1.2) N = 240 · 18 = 4320 чел., м3/сут. 1.1.2. Расчетный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды в сутки максимального водопотребления: Qмакс.сут. = kмакс.сут. · Qср.сут., (1.3) где kмакс.сут. – коэффициент неравномерности, учитывающий уклад жизни населения, режим работы промпредприятий, степень благоустройства зданий, изменение водопотребления по сезонам и дням года, принимается согласно [1, п. 2.2] равным1, 1¸ 1, 3. Qмакс.сут. = 1, 2 · 1296 = 1555 м3/сут. 1.1.3. Поливочные расходы принимаются в пределах 50–90 (л·чел.)/сут при отсутствии данных о поливе территории [1, п. 2.3]: м3/сут. 1.1.4. Неучтенные расходы: , (1.4) м3/сут. 1.1.5. Общий суточный расход воды: Qсут. = Qмакс.сут.+ Qп + Qнеучт., (1.5). Qсут.= 1555 + 216 + 233 = 2004 м3/сут. Максимальный секундный расход Для правильного определения пропускной способности труб распределительной водопроводной сети необходимо знать расчетный секундный расход. Для расчета наружных водопроводных сетей принимается, что в течение часа вода в населенном пункте расходуется равномерно. Тогда: , (1.9) л/с. Задача № 1 Разработать аксонометрическую схему участка внутренней водопроводной сети с водомерным узлом для приведенного фрагмента плана подвала. Расставить отметки трубопровода на вводе и водомере. Подобрать водомер для здания со средним часовым расходом, м3/ч: q = Nв + 2, максимальным секундным расходом, л/с: qs = Nв.
Исходные данные
ЗАДАЧА № 2 Разработать фрагмент аксонометрической схемы здания с установкой недостающих элементов для поливочного крана. Расставить отметки на участке от поливочного крана до места его присоединения с учетом уклона труб для следующих условий.
Исходные данные
ЗАДАЧА № 3
ЗАДАЧА № 4 Построить аксонометрическую схему канализационных трубопроводов в подвале жилого здания до выпуска в колодец с установкой прочисток и разработкой узлов на поворотах и соединениях труб. Стрелкой указано место пересечения выпуска с фундаментом, точками – стояки К1 (стояки не вычерчивать). Определить отметки выпуска и труб в подвале при следующих исходных данных.
Исходные данные
ЗАДАЧА № 5 Определить вероятность действия или NР и расход прибором на общем участке, подающем воду к жилым домам и общественному зданию. 1. Для системы горячего водоснабжения:
2. Для системы холодного водоснабжения:
3. Для системы канализации:
ЗАДАЧА № 6 Расставить стояки и разработать аксонометрическую схему холодного водопровода и канализации 1-го этажа жилого здания.
Расчет КАНАЛИЗАЦИОННОЙ СЕТИ Бытовая канализационная сеть предназначена для транспортировки сточных вод от населенного пункта до очистных сооружений канализации (ОСК), где производится их очистка до соответствующих норм. Разработку схемы водоотведения начинают с выбора места расположения очистных сооружений канализации и трассировки сети. Трассируют канализационную сеть в следующем порядке: 1) устанавливают местоположение ОСК (должны располагаться вниз от населенного пункта по течению реки); 2) трассируют главный коллектор, подающий стоки от города к ОСК; 3) трассируют коллектор бассейнов канализования, соединяя их с главным коллектором, в последнюю очередь прокладывают уличные сети. Расчет канализационной сети сводится к определению расчетных расходов на участках сети и ее гидравлическому расчету. Гидравлический расчет сети состоит в подборе диаметров и уклонов труб, обеспечивающих пропуск расчетного расхода стоков, при соблюдении рекомендуемых наполнений труб и незаиляющих скоростей в них согласно [4, п. 2.34] (табл. 2 прил. В). Для гидравлического расчета используются таблицы А.А. Лукиных и H.A. Лукиных [5]. При выполнении гидравлического расчета необходимо соблюдать следующие условия: 1. Наименьший диаметр уличной сети принимается равным 200 мм и прокладывается с уклоном не менее 0, 007. 2. Во избежание чрезмерного заглубления трубы канализационной сети желательно прокладывать с уклоном, равным уклону земли. 3. Скорость движения воды на последующем участке должна приниматься равной или немного больше скорости на предыдущем. 4. При переходе от крутого рельефа местности к пологому (если скорость движения жидкости на предыдущем участке выше скорости на последующем) в колодце присоединения устраивают перепад уровней для компенсации скоростного напора. 5. Соединение труб выполняют «по шелыгам» (верх трубы), «по уровню воды» при подпоре воды или «по лотку» (низ трубы) при уменьшении диаметра трубы.
Требуется рассчитать бытовую канализационную сеть населенного пункта. Начертить план поселка с канализационной сетью (М 1: 500) и построить ее профиль (Мв 1: 100), Мг 1: 500). Исходные данные
ПРИМЕР РАСЧЕТА Исходные данные
Рис. 3.1. План поселка
3.1. Площадь квартала: Fкв. = Lкв. · Lкв., (3.1) Fкв. = 200 · 200 = 40 000 м2 = 4 га.
3.2. Модуль стока: q0 = ρ · q / 86400, (3.2) q0 = 350 · 300 / 86400 = 1, 22 л/(с·га). 3.3. Расчетный расход стоков на каждом участке: qi = qmax + Σ qсоср., (3.3) где qmax – максимальный расход сточных вод от жилой застройки: qmax = Кgen. max · Σ q, (3.4) где Кgen. max – максимальный коэффициент неравномерности, принимается по табл. 1 прил. В в зависимости от Σ q: Σ q = qпут. + qтр + qбок., (3.5) где qпут. – путевой расход сточных вод, поступающих с квартала: qпут. = q0 · Fкв.; (3.6) qтр – количество сточных вод, проходящих по участку транзитом (например, для участка 3–5 qтр равен суммарному расходу от населения Σ q на участке 2–3); qбок. – количество сточных вод боковых присоединений (например, для участка 3–5 qбок. равен суммарному расходу от населения Σ q на участке 1–3); Σ qсоср. – сосредоточенный расход сточных вод, в данной задаче учитывается только расход от промпредприятия. Определение расчетных расходов сточных вод на участках сети сведено в табл. 3.1.
Таблица 3.1 Определение расчетных расходов
3.4. Глубина заложения уличного коллектора в диктующей точке: Нi = h0 + Δ h + Δ D – Δ Z, (3.7) где h0 – минимальная глубина колодца уличной сети, принимается на 0, 3 м меньше глубины промерзания: h0 = hпр – 0, 3; (3.8) Δ Z – разность отметок земли между начальной расчетной точкой уличной сети и самой удаленной от нее точкой квартала: Δ Z = Zкв. – Zi, (3.9) где Zкв. – отметка поверхности земли первого дворового колодца (отметка земли в ближайшем верхнем углу квартала), м; Zi – отметка земли в начальной точке сети, м; Δ D – разность диаметров уличной (Dул.) и внутриквартальной (Dкв.) канализационной сети: Δ D = Dул. – Dкв.; (3.10) Δ h – перепад отметок лотка внутриквартальной сети: Δ h = iкв. · L, (3.11) где iкв. – уклон внутриквартальной сети; L – длина внутриквартальной сети, принимается по плану населенного пункта. Диаметр внутриквартальной сети принимается равным 150 мм, при этом минимальный уклон дворовой сети iкв. = 0, 008. Диаметр уличной сети подбирается по табл. прил. Г, либо по таблицам [5], при этом скорость движения сточных вод по трубам должна быть не менее скоростей, указанных в табл. 2 прил. В, а наполнение – не более указанного там же максимального наполнения. Глубина заложения внутриквартального коллектора в первом дворовом колодце (но не менее h0): h0 = 1, 3 – 0, 3 = 1 м; Δ Z = 113 – 110, 8 = 2, 2 м; Δ h = 0, 008 · 203 = 1, 6 м. Уклон земли на участке 1–3 определяется следующим образом: I1–3 = (Z1 – Z3) / L1–3 = (110, 8 – 107, 8) / 500 = 0, 006, что меньше 0, 007. Тогда, по таблицам [5] для расхода на участке 1–3, равного q1–3 = 12, 3 л/с, принимаем трубу с минимальным диаметром D = 200 мм, уклоном Iтр = 0, 007, определяем скорость и наполнение трубы по ближайшему табличному расходу: V = 0, 8 м/с (что больше минимальной скорости, равной 0, 7 м/с, табл. 2 прил. В), h/d = 0, 49 (что меньше максимального наполнения, равного 0, 6, табл. 2 прил. В). Найденные параметры записываются также в таблице гидравлического расчета канализационной сети. Δ D = 200 – 150 = 50 мм или 0, 05 м, Н1 = 1 + 1, 6 + 0, 05 – 2, 2 = 0, 45 м, что меньше минимальной глубины заложения, тогда для дальнейших расчетов принимается Н1 = h0 + Δ D = 1 + 0, 05 = 1, 05 м. Расчет глубин заложения уличного коллектора в диктующих точках удобнее вести в табличной форме.
Таблица 3.2 Расчет глубины заложения диктующих точек
3.5. Гидравлический расчет производится в табличной форме (табл. 3.3). 3.5.1. Отметка лотка трубы в начале: Zлн = Zзн – Нн, (3.12) где Zзн – отметка земли в начальной точке, м; Нн – начальная глубина заложения лотка, м. Для начальных участков принимается по табл. 3.2 (Нi). Для участка 1–3: Zлн = 110, 8 – 1, 05 = 109, 75 м. 3.5.2. Отметка лотка трубы в конце участка: Zлк = Zлн – Δ h, (3.13) где Δ h – падение лотка трубы на расчетном участке, м: Δ h = Iтр. · Lтр., (3.14) где Iтр. – уклон трубы, принимается по таблицам гидравлического расчета [5] с учетом уклона земли и минимальной скорости движения жидкости; Lтр. – длина расчетного участка трубопровода, м, принимается по схеме сети на плане населенного пункта. Для участка 1–3: Zлн = 109, 75 – 0, 007 · 500 = 106, 25. 3.5.3. Глубина заложения лотка в конце участка: Нк = Zзк – Zлк, (3.15) где Zзк – отметка земли в конечной точке, м. Для участка 1–3: Нк = 107, 8 – 106, 25 = 1, 55. 3.5.4. Отметка шелыги в начале участка: Zшн = Zлн + Dул., (3.16) Для участка 1–3: Zшн = 109, 75 + 0, 2 = 109, 95 м. 3.5.5. Отметка шелыги в конце участка: Zшк = Zлк + Dкв., (3.17) Для участка 1–3: Zшк = 106, 25 + 0, 2 = 106, 45 м. 3.5.6. Отметка уровня воды в начале участка: Zу.в.н = Zлн + h, (3.18) где h – высота слоя воды в трубе, м: h = Dул · h/d, (3.19) где h/d – наполнение в трубе, в долях от диаметра, принимается по таблицам [5]. Для участка 1–3: Zу.в.н = 109, 75 + 0, 1 = 109, 85 м. 3.5.7. Отметка уровня воды в конце участка: Zу.в.к = Zлк + h, (3.20) Для участка 1–3: Zу.в.к = 106, 25 + 0, 1 = 106, 35 м. 3.5.8. Расчет участка 2–3 начинается с определения уклона земли: I2–3 = (Z2 – Z3) / L2–3 = (110, 0 – 107, 8) / 250 = 0, 009. По таблицам [5] для расхода на участке 2–3, равного q2–3 = 37, 3 л/с, принимаем трубу с диаметром D = 300 мм, с уклоном, равным уклону земли Iтр. = 0, 009, скоростью движения воды V = 1, 19 м/с, h/d = 0, 46. Поскольку участок 2–3 начальный, его дальнейший расчет аналогичен расчету участка 1–3. 3.5.9. Уклон земли на участке 3–5: I3–5 = (Z3 – Z5) / L3–5 = = (107, 8 – 105, 9) / 300 = 0, 006. Для расхода на участке 3–5, равного q3–5 = 54, 4 л/с, по таблицам [5] принимаем трубу D = 300 мм, Iтр. = 0, 006, V = 1, 09 м/с и h/d = 0, 65. Соединяем участок 3–5 с участком 1–3, так как данный участок заложен глубже участка 2–3. Соединение выполняем «по шелыгам», т.е. отметку шелыги в конце участка 1–3 переносим в графу отметок шелыги в начале участка 3–5: Zшк (1–3) = Zшн (3–5) = 106, 45 м. 3.5.10. Отметка лотка трубы в начале и конце участка 3–5: Zлн = Zшн – Dул., (3.21) Zлн = 106, 45 – 0, 3 = 106, 15 м; Zлк = Zлн – Δ h, (3.22) Zлк = 106, 15 – 1, 8 = 104, 35 м. 3.5.11. Отметка шелыги в конце участка: Zшк = Zлк + Dул., (3.23) Zшк = 104, 35 + 0, 3 = 104, 65 м. 3.5.12. Отметка уровня воды в начале и конце участка 3–5 определяется аналогично участку 1–3: Zу.в.н = 106, 15 + 0, 2 = 106, 35 м, Zу.в.к = 104, 35 + 0, 2 = 104, 55 м. 3.5.13. Глубина заложения трубы в начале и конце участка: Нн = Zзн – Zлн, (3.24) Нн = 107, 8 – 106, 15 = 1, 65 м, Нк = Zзк – Zлк, (3.25) Нк = 105, 9 – 104, 35 = 1, 55 м. 3.5.14. Расчет последующих участков ведем по уже известным формулам. 3.5.15. Согласно правилам гидравлического расчета скорости от участка к участку должны нарастать, а в примере при расчете участка 8–ГНС скорости убывают (табл. 3.3), поэтому необходимо погасить скорость воды устройством перепада уровней воды. Фактический перепад уровней определяется по формуле: Δ Zу.в = Zу.в.к – Zу.в.н, (3.26) Для участка 7–ГНС: Δ Zу.в (7–ГНС) = 101, 1 – 100, 38 = 0, 72 м. Необходимый перепад уровней воды для гашения скорости: , (3.27) Для участка 7–ГНС: = 0, 07 м, что меньше фактического перепада 0, 72 м. 3.5.16. В случае «подпора» воды трубы соединяются «по уровням воды». Подпор воды – это возвышение уровня воды в начале участка над уровнем воды в конце предыдущего участка.
Таблица 3.3 Гидравлический расчет канализационной сети
Продолжение табл. 3.3
Примечание. h = Dул · h/d, м; Δ h = Iтр. · L, м
Рис. 3.2. Профиль канализационного коллектора
Список литературы 1. СНиП 2.04.02–84*. Водопровод. Наружные сети и сооружения. – М.: Госстрой СССР, 1985. – 96 с. 2. Шевелев Ф. А. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных водопроводных труб / Ф. А. Шевелев. – М.: Стройиздат, 1973. – 113 с. 3. СНиП 2.04.01–85*. Внутренний водопровод и канализация зданий. – М.: Госстрой СССР, 1986. – 58 с. 4. СНиП 2.04.03–85. Канализация. Наружные сети и сооружения. – М.: Госстрой СССР, 1986. – 73 с. 5. Лукиных А. А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей / А. А. Лукиных, Н. А. Лукиных. – М.: Стройиздат, 1974. – 152 с.
ПРИЛОЖЕНИя ПРИЛОЖЕНИЕ А Экономические скорости для чугунных труб
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Скоростные водомеры
ПРИЛОЖЕНИЕ В Таблица 1 Коэффициенты общей неравномерности
Таблица 2 Минимальная скорость и максимальное наполнение
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Таблица для гидравлического расчета водоотводящих труб D = 200 мм
Продолжение прил. Г Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-31; Просмотров: 2834; Нарушение авторского права страницы