Водоснабжение и водоотведение на ГСХ-3
СОДЕРЖАНИЕ: Overview Водопотребление города Таблица 1 Таблица 2 Таблицы 5,6 Таблица 8 Данные по водопроводу Городская канализация Таблица 10 Таблица 11 ЧерновикЗадание
на выполнение курсовой работы по водоснабжению и водоотведению студенту факультета ГСХ курс 3, группа 9, Иванов И.И.
выдано: 10.09.01; срок сдачи:21.12.01
Исходные данные для проектирования:
- генеральный план юрода с промышленным предприятием в масштабе 1:5000 или 1:10000; на плане нанесены горизонтали. тающие полную картину рельефа местности, а так же нанесены поверхностные источники водоснабжения.
Расчетные данные:
- расчетная плотность населения, 196 чел/га,
- норма хозяйственно-питьевого водопотребления на 1 жителя, 310 л/сут,
- этажность застройки, 6 этажей ,
- 10% территории города, поливается автомашинами/вручную (полив осуществляется в течение 2 часов в сутки, в период с 22(22) до 24(24)
- город расположен в Северной части,
- глубина промерзания грунта, 1,95м
- отметка залегания грунтовых вод ---,
-отметки горизонта воды в водоеме:
максимального 144
минимального 140
Данные о промышленном предприятии:
.- технологический расход, 75 л/с,
- часы работы предприятия 8-16; 16-24,
- количество работников, 710 чел., из них 12% в горячих цехах:
- пользуются душем в цехах:
- горячих 90%, холодных 20%,
- экономический фактор 0,75 .
Курсовая работа состоит из пояснительной записки с расчетами и графической части (лист формата А2).
Раздел «Водоснабжение города»
Данный раздел должен включать следующие подразделы:
1. Расчет водопотребления города и составление сводной таблицы водопотребления.
2. Построение графиков водопотребления города и работы насосной станции второго подъема (Н.С.- II).
3. Определение емкости и размеров бака водонапорной башни.
4. Подготовка сети к гидравлическому расчету.
5. Гидравлический расчет (увязка) водопроводной сети города.
6. Определение диаметров водоводов, напора насосов и высоты водонапорной башни.
Каждый подраздел в обязательном порядке должен содержать необходимые таблицы, графики и рисунки (см. ниже).
1 . Расчет водопотребления города и составление сводной таблицы водопотребления
Цель расчета сводится к определению расходов воды:
на хозяйственно-питьевые нужды населения (а), на поливку территорий (б), на нужды местной промышленности (в) и промышленных предприятий (г).
а). Определение расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населения
Численность населения города рассчитывается но формуле:
N = S х r (чел.),
N=250x196=49000 (чел.),
где r - плотность населения, чел. /га (принимается по заданию);
S - площадь города, га (принимается по расчету).
Cреднесуточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды определяется по формуле:
Qср.сут. =q x N/l000(м3 /cyт),
Qср.сут. =310x49000/1000=15190(м3 /cyт),
где q - удельное водопотребление, л/сут. на 1 чел. (принимается по заданию);
N - численность населения города, чел.
Максимальный суточный расход воды определяется по формуле:
Qcyт. мак. = Kcyт. мак. х Qcp.cyт. (м3 /сут),
Qcyт. мак. =1,1x15190=16709(м3 /сут),
где Ксут.мак. - коэффициент суточной неравномерности (см. СниП, стр. 2); коэффициент учитывает уклад жизни населения, режим работы промышленных предприятий, степень благоустройства зданий и т.д. (согласно СниП Ксут мак рекомендуется принимать равным 1,1-1,3).
Максимальный часовой расход воды определяется по формуле:
Qч.мак. = Kч.мак. x Qсут.мак. /24,
Qч.мак. =1,38x16709/24=960,7675,
где Кч.мак. — коэффициент часовой неравномерности; согласно СниП
Кч.мак. = aмак. х bмак. ;
Кч.мак. =1,2x1,15=1,38;
где aмак. - коэффициент, учитывающий те же обстоятельства, что и Ксут. мак. ; согласно СниП aмак рекомендуется принимать равным 1,2-1,4;
bмак - коэффициент, который учитывает количество жителей в населенном пункте (принимается по СниП, табл. 2, стр. 3) или по табл. 1 настоящих методических указаний.
Таблица 1
Значения bмак . в зависимости от количества жителей
Количество жителей в городе, тыс. чел.: | |||||
6 | 10 | 20 | 50 | 100 | |
b мак. | 1,4 | 1,3 | 1,2 | 1,15 | 1,1 |
Таблица 2
Величины расходов по часам суток при разных коэффициентах часовой неравномерности Kч.мак. % | |
Часы суток | К ч.мак. ,% |
1,38 | |
0-1 | 3.2 |
1-2 | 3,25 |
2-3 | 2,9 |
3-4 | 2,9 |
4-5 | 3,35 |
5-6 | 3.75 |
6-7 | 4,15 |
7-8 | 4,65 |
8-9 | 5,05 |
9-10 | 5,4 |
10-11 | 4,85 |
11-12 | 4,6 |
12-13 | 4,5 |
13-14 | 4,3 |
14-15 | 4.4 |
15-16 | 4,55 |
16-17 | 4,5 |
17-18 | 4.25 |
18-19 | 4,45 |
19-20 | 4.4 |
20-21 | 4,4 |
21-22 | 4,5 |
22-23 | 4,2 |
23-24 | 3,5 |
б). Определение расхода воды на поливку территорий
Цель расчета - определение часового поливочного расхода воды в городе. Поливка осуществляется дворниками (вручную) и (или) поливочными машинами.
Площадь территории поливки в городе П (%) указывается в задании, а площадь территории S (га) поливаемой машинами (дворниками) определяется по формуле:
Sмаш. = Sдв. = SхП/100,
Sмаш. =250x10/100=25,
Нормы расхода воды на поливку машинами и дворниками составляют:
qп.маш. = 1,2-1,5 л/м2 и qп.дв .= 0,4-0,5 л/м2 (СНиП табл. 3,стр. 3).
Количество воды, идущее на поливку машинами и дворниками определяется по следующим формулам:
Wмаш = Sмаш x qп.маш. (м3 )
Wмаш =25x1,2=30(м3 )
Wдв. = S дв. x q п.дв (м3 )
Wдв. = 25x0,4=10 (м3 )
Продолжительность поливки tмаш. и tдв. , указывается в задании.
Часовой поливочный расход определяется но формулам:
q ч.маш. = W маш. / t маш. (м3 /ч)
q ч.дв. = W дв. / t дв. (м3 /ч)
q ч.маш. =30/2=15 (м3 /ч)
q ч.дв. = 10/2=5 (м3 /ч)
в). Определение расхода воды на нужды местной промышленности
Цель расчета - определение часового расхода воды, потребляемой местной промышленностью города (магазины, рынки, предприятия общественного питания, прачечные, парикмахерские и т.д.). Местная промышленность потребляет от 10 до 15% Qcут.мак. с учетом расхода на полив
Q м.пром. =(Q сут.мак. + W маш. + W дв. )x(0,1…0,015),
Q м.пром. = (16709+30+10)x0,1=1673,9
Предприятия местной промышленности работают в среднем 16 часов в сутки, т.е. часовой расход определится по формуле:
q ч.м.пром. = Q м.пром. /16 (м3 /ч)
q ч.м.пром. = 1673,9/16=104,62 (м3 /ч)
г). Определение расхода воды на промышленных предприятиях
Цель расчета - определение часового технологического расхода qч.техн. ,а также расходов воды в холодных и горячих цехах (на хозяйственно-питьевые нужды и прием душа в конце смены).
Определение технологического расхода воды
Данные о величине секундного расхода воды на технологические нужды предприятия qc.техн. , (л/с) и регламенте работы предприятия (I, II или III смены) приводятся в задании.
Часовой технологический расход определяется по формуле:
q ч.техн. = 3,6 x q с.тeхн. (м3 /ч).
q ч.техн. = 3,6 x 75 = 270 (м3 /ч).
Суточный технологический расход Qcyт.техн. определяется по формуле:
Q сут.техн. = q ч.техн. x t (м3 /сут),
Q сут.техн. = 270 x 16 = 4320 (м3 /сут),
где t — количество часов работы предприятия в сутки.
Определение расходов воды в холодном цехе
Количество работников цеха Nx определяется по заданию.
Норма водопотребления составляет qx = 25 л/чел. (0,025м3 / чел.).
Тогда в смену на хозяйственно-питьевые нужды потребляется
qx.х-п = Nx x qx (м3 /смен).
qx.х-п =625x0,025=15,625(м3 /смен).
За n смен ( т.е. в сутки) будет потребляться
Qcyт.х.х-п. = qх.х-п. х n (м3 /сут),
Qcyт.х.х-п. =15,625x2=31,24 (м3 /сут),
а ежечасно
qч.х.х-п. = Qсут.х.х-п. / t (м3 /ч).
qч.х.х-п. = 31,25/16=1,95 (м3 /ч).
Количество работников цеха, пользующихся душем, Nx.д. определяется по заданию.
Нормативное количество работников, пользующихся одной душевой сеткой в цехе составляет 15 чел. Отсюда количество потребных душевых сеток nс составит
nc =Nx.д. / 15 (шт.).
nc = 125/15=8,3 8 (шт.).
При норме расхода воды на одну душевую сетку 0,5 м3 душевой расход составит
qx.д. = nc х 0,5 (м3 / смен).
qx.д. = 8 x 0,5 = 4 (м3 / смен).
За n смен (т.е. в сутки) будет потребляться
Qсут.х.д. = qх.д. х n (м3 /сут).
Qсут.х.д. = 4 x 2 = 8 (м3 /сут).
Определение расходов воды к горячем цехе
Количество работников цеха Nг. , определяется по заданию.
Норма водопотребления составляет qг. = 45 л/чел. (0,045 м3 /чел).
Тогда в смену на хозяйственно-питьевые нужды потребляется
qг.х-п. = Nг. x qг. (м3 /смен).
qг.х-п. = 85,2 x 0,045 = 3,834 (м3 /смен).
За n смен (т.е. в сутки) будет потребляться
Qсут.г.х-п. = qг.х-п. x n (м3/сут),
Qсут.г.х-п. = 3,834 х 2 = 7,668 (м3/сут),
а ежечасно
qч.г.х-п. = Qсут.г.х-п. / t (м3 /ч).
qч.г.х-п. = 7,668 / 16 = 0,47925 (м3 /ч).
Количество работников цеха, пользующихся душем, Nг.д. определяется по заданию. Нормативное количество работников, пользующихся одной душевой сеткой в цехе, составляет 7 чел. Отсюда количество потребных сеток nс. составит
nc. = Nг.д. / 7 (шт.).
nc. = 77 / 7 = 11(шт.).
При норме расхода воды на одну душевую сетку 0,5 м3 душевой расход составит
qг.д. = nс. х 0,5 (м3 /смен).
qг.д. = 11 x 0,5 = 5,5 (м3 /смен).
За n смен (т.е. в сутки) будет потребляться
Qсут.г.д. = qг.д. х n (м3 /сут).
Qсут.г.д. = 5,5 х 2 = 11 (м3 /сут).
Определив все необходимые расходы воды (пункты а-г), расчетные данные сводятся в табл. 3 (приведенные в табл. 3 и последующих таблицах конкретные численные данные представлены в качестве наглядного примера заполнения соответствующих строк и столбцов). В сводной табл. 3 данные по часовым расходам воды на принятие душа qx.д. и qг.д . заносятся в строку, соответствующую последнему часу работы каждой смены.
2. Построение графиков водопотребления города и работы насосов Н. С.-II
График водопотребления и работы насосов как функция Q = f (t) строится на миллиметровке (формат А 4).
Данные для построения графика водопотребления выбираются из табл. 3 (столбцы 1 и 13), а при построении графика работы H.C.-II необходимо руководствоваться следующими положениями. В часы усиленного водоразбора в город подается вода, поступающая от H.C.-II и водонапорной башни, причем на долю насосов приходится 75-90% подаваемой воды, а оставшиеся 10-15% поступают из бака башни.
Таблица 3
Сводные данные о водопотреблении в городе
Час Суток |
Хоз.-пит. расход | Расход па полив | Мест. промыш., м3 /ч | Промышленные предприятия | Суммарн. расход, Qсут.сум. | |||||||
% | м3 ,ч | машины, м3 /ч |
дворники, м3 /ч |
Хол. цех. м3 /ч |
душ. хол. цеха, м3 /ч |
гор. цех, м3 /ч |
душ. гор. цеха. м3 /ч |
технолог. расх. м3 /ч |
м3 /ч | % | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
0-1 | 3,20 | 486,08 | 486,08 | 1,68 | ||||||||
1-2 | 3,25 | 493,675 | 493,675 | 1,7 | ||||||||
2-3 | 2,90 | 440,51 | 440,51 | 1,52 | ||||||||
3-4 | 2,90 | 440,51 | 440,51 | 1,52 | ||||||||
4-5 | 3,35 | 508,865 | 508,865 | 1,76 | ||||||||
5-6 | 3,75 | 569,625 | 569,625 | 1,97 | ||||||||
6-7 | 4,15 | 630,385 | 630,385 | 2,18 | ||||||||
7-8 | 4.65 | 706,335 | 706,335 | 2,44 | ||||||||
8-9 | 5.05 | 767,095 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1621,85 | 5,61 | ||||
9-10 |
5,40 |
820,26 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1675,015 | 5,79 | ||||
10-11 | 4,85 | 736,715 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1591,47 | 5,5 | ||||
11-12 | 4,60 | 698,74 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1553,495 | 5,37 | ||||
12-13 | 4,50 | 683,55 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1538,305 | 5,32 | ||||
13-14 | 4,30 | 653,17 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1507,925 | 5,21 | ||||
14-15 | 4,40 | 668,36 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1523,115 | 5,27 | ||||
15-16 | 4,55 | 691,145 | 104,68 | 1,95 | 4 | 478,125 | 5,5 | 270 | 1555,4 | 5,38 | ||
16-17 | 4,50 | 683,55 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1538,305 | 5,32 | ||||
17-18 | 4,25 | 645,575 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1500,33 | 5,19 | ||||
18-19 | 4,45 | 675,955 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1530,71 | 5,29 | ||||
19-20 | 4.40 | 668,36 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1523,115 | 5,27 | ||||
20-21 | 4,40 | 668,36 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1523,115 | 5,27 | ||||
21-22 | 4,50 | 683,55 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1538,305 | 5,32 | ||||
22-23 | 4,20 | 637,98 | 15 | 5 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1512,735 | 5,23 | ||
23-24 | 3,50 | 531,65 | 15 | 5 | 104,68 | 1,95 | 4 | 478,125 | 5.5 | 270 | 1415,905 | 4,97 |
Итого | 100% | 15190 | 30 | 10 | 1674,9 | 31,25 | 8 | 7650 | 11 | 4320 | 28925,15 28925,15 |
100% |
3. Определение емкости и размеров бака водонапорной башни
Целью расчета является определение общей емкости бака Wб водонапорной башни, включающего регулирующий объем воды W peг.б. , а также пожарный запас Wп.б.
Wб = W рег.б + W п.б.
Wб = 309,5 + 30 = 339,5
Регулирующий объем определяется но данным табл. 4 (столбец 6). Для нахождения величины W peг.б. необходимо сложить самое большое (W ост.мак. ) и самое малое значение (W ост.мин. ) остатка воды в баке в течение суток, выраженное в %. Тогда W peг.б. определится по формуле:
W peг.б = Q сут.сум. х (W ост.мак. + W ост.мин. ) х 0,01 (м3 ).
W peг.б = 28925,15 x ( 1,07 + 0) x 0,01 = 309,5 (м3 ).
Пожарный объем Wп.б. определяется из расчета тушения n количества одновременно возникающих пожаров в городе, насчитывающим определенное количество жителей (СНиП табл. 5 стр. 5). По данной таблице определяется расход воды, требуемый для тушения каждого пожара. Тогда Wп.б. будет определяться по формуле:
Wп.б. = n x qп x 600 х 0,001 (м3 ),
Wп.б. = 2 х 25 х 600 х 0,001 = 30 (м3 ),
где n - количество одновременных пожаров:
q - расход воды на тушение каждого пожара, л/с;
600 - продолжительность тушения пожара, с;
0,001 - переводной коэффициент.
После нахождения Wп.б и Wpeг.б подсчитывается их сумма, т.е. определяется емкость бака водонапорной башни Wб .
Бак водонапорной башни выполняется в форме цилиндра высотой h и диаметром d. Как правило h = (2/3) d.
Объем бака подсчитывается по формуле:
Wб = F осн x h = ( p d2 / 4) x [( 2/3) d] = ( p /6) d3 .
Подставляя значения Wб в данную формулу, определяется величина d, а затем h.
d = 8,6586
h= (2/3)d = 5,7724
F осн = 58,81.
Таблица 4 Определение регулируюшей емкости водонапорной башни |
||||||
Часы суток | Водопо-требл. города, % |
Работа H.C.-II, % |
Поступление в бак, % |
Отвод из бака, % | Остаток в баке, W | |
в% | (при-вед. к 0%) | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
0-1 | 1,68 | 1,85 | 0,17 | 0,17 | 1,09 | |
1-2 | 1,7 | 1,85 | 0,15 | 0,32 | 1,24 | |
2-3 | 1,52 | 1,85 | 0,33 | 0,65 | 1,57 | |
3-4 | 1,52 | 1,85 | 0,33 | 0,98 | 1,9 | |
4-5 | 1,76 | 1,85 | 0,09 | 1,07 | 1,99 | |
5-6 | 1,97 | 1,85 | 0,12 | 0,95 | 1,87 | |
6-7 | 2,18 | 1,85 | 0,33 | 0,62 | 1,54 | |
7-8 | 2,44 | 1,85 | 0,59 | 0,03 | 0,95 | |
8-9 | 5,61 | 5,33 | 0,28 | -0,25 | 0,67 | |
9-10 | 5,79 | 5,33 | 0,46 | -0,71 | 0,21 | |
10-11 | 5,5 | 5,33 | 0,17 | -0,88 | 0,04 | |
11-12 | 5,37 | 5,33 | 0,04 | -0,92 | 0 | |
12-13 | 5,32 | 5,33 | 0,01 | -0,91 | 0,01 | |
13-14 | 5,21 | 5,33 | 0,12 | -0,79 | 0,13 | |
14-15 | 5,27 | 5,33 | 0,06 | -0,73 | 0,19 | |
15-16 | 5,38 | 5,33 | 0,05 | -0,78 | 0,14 | |
16-17 | 5,32 | 5,33 | 0,01 | -0,77 | 0,15 | |
17-18 | 5,19 | 5,33 | 0,14 | -0,63 | 0,29 | |
18-19 | 5,29 | 5,33 | 0,04 | -0,59 | 0,33 | |
19-20 | 5,27 | 5,33 | 0,06 | -0,53 | 0,39 | |
20-21 | 5,27 | 5,33 | 0,06 | -0,47 | 0,45 | |
21-22 | 5,32 | 5,33 | 0,01 | -0,46 | 0,46 | |
22-23 | 5,23 | 5,33 | 0,1 | -0,36 | 0,56 | |
23-24 | 4,97 | 5,33 | 0,36 | 0 | 0,92 | |
Итого | 100 % | 100 % | - | - | - | - |
4. Подготовка сети к гидравлическому расчету
Водопроводная сеть рассчитывается на максимальный секундный расход в час максимального водопотребления (см. строку 9-10 ч в табл. 3); в данный час город потребляет определенное количество воды (в % суточного расхода - столбец 13 или в м3 /ч - столбец 12).
В час максимального водопотребления вода подается насосами Н.С.-II (см. табл. 4 - количество подаваемой воды в % в строке 9-10 ч столбца 3) и из бака водонапорной башни (см. табл. 4 - разница между значениями в столбцах 2 и 3 строки 9-10 ч).
Для расчета водопроводной сети необходимо предварительно выделить значения сосредоточенного расхода qcocp .,т.е. расхода воды для промышленного предприятия (см. табл. 3 - сумма величин расходов в строке 9-10 ч столбцах 7-11), а также равномерно распределенного расхода q p.p.
q p.p. = q ч.макс. - q соср. (л/с).
q p.p. = 820,26 – 750,075 = 70,185
Схема водопроводной сети
При определении указанных расходов необходимо подсчитать удельный qуд. и путевые расходы qпут.
qуд. = q р.р. / L (л/с на 1 м длины сети),
qуд. = 70,185/8280 = 0,085
где L — общая (суммарная) длина участков водопроводной сети, м ( L и q р.р. заносятся в итоговую строку табл. 5).
qпут. = q уд. x Li (л/с),
где Li -длина соответствующего участка водопроводной сети.
Таблица 5Величины путевых расходов |
||
Номер участка | Длина участка Li ,м | Расход воды qпут. , л/с |
1 | 2 | 3 |
1-2 | 700 | 59,5 |
2-3 | 460 | 39,1 |
3-4 | 800 | 68,0 |
4-5 | 460 | 39,1 |
5-6 | 700 | 59,5 |
6-9 | 800 | 68,0 |
8-9 | 700 | 59,5 |
7-8 | 460 | 39,1 |
5-8 | 800 | 68,0 |
6-1 | 800 | 68,0 |
2-5 | 800 | 68,0 |
4-7 | 800 | 68,0 |
Итого |
L = 8280 |
q р.р. = 70,185 |
Следующим этапом подготовки водопроводной сети к расчету является определение узловых расходов, которые представляют собой полусуммы приложенных расходов на смежных участках (т.е. участках, имеющих общий узел). Данные но расчету узловых расходов сводятся в табл. 5.
Таблица 6Величины узловых расходов |
|||
Номер узла | Линии, прилегающие к УЗЛУ |
Полусумма приложенных расходов, л/с | Узловой расход, q узл ,л/с |
1 | 1-2,1-6 | (59,5+68,0)/2 | 63,75 |
2 | 1-2,2-5,2-3 пром. предпр. | (59,5+68,0+39,1)/2+75 | 158,3 |
3 | 2-3,3-4 | (39,1+68,0)/2 | 53,55 |
4 | 3-4,4-5,4-7 | (68,0+39,1+68,0)/2 | 87,55 |
5 | 4-5,5-6,5-8,2-5 | (39,1+59,5+68,0+68,0)/2 | 117,3 |
6 | 5-6,6-1,6-9 | (59,5+68,0+68,0)/2 | 97,75 |
7 | 4-7,7-8 | (68,0+39,1)/2 | 53,55 |
8 | 7-8,8-9,5-8 | (39,1+59,5+68,0)/2 | 83,3 |
9 | 8-9,6-9 | (59,5+68,0)/2 | 63,75 |
Максимальный часовой расход | 778,8 |
Этапом подготовки сети к гидравлическому расчету является назначение диаметров труб и предварительное распределение расходов по кольцевой водопроводной сети города. На рис. 2, иллюстрирующим водопроводную сеть, наносится следующая информация:
- номер кольца (римскими цифрами) в л/с;
- величины узловых расходов воды (на конце стрелки, отходящей от соответствующего узла);
- величины расходов воды в л/с от водонапорной башни и двух водоводов, питающих кольцевую сеть (в узле № 1);
- направления течения воды (в виде стрелок на участках (линиях);
- назначаемые расходы в л/с и диаметры труб в мм на участках (информация записывается вблизи участка в виде дроби расход / диаметр.
Определение величин расходов воды на участках производится в строгой последовательности, начиная от узла № 1. Принцип определения расхода на участках состоит в вычитании из питающего узел расхода величины узлового расхода и распределения остатка по прилегающим к узлу участкам пропорционально их длинам и с учетом тяготения к крупному водопотребителю - промышленному предприятию, а также учитывая подпитку сети из бака водонапорной башни. При этом величина назначаемого расхода на каждом из участков должна превосходить величину узлового расхода в следующем по длине участка узле.
Например, для узла № 1: 282 - 24,52 - 257,48 (л/с); далее вода поступает на две линии 1-2 и 1-8. Пусть на линию 1-2 будет поступать 74,5 л/с (т.е. более 32,22 л./с, что соответствует узловому расходу в узле №2). Тогда на линию 1-8 будет поступать 257,48 - 74,5 = 182.98 (л/с).
Диаметр линии 1-2 и 1-8 устанавливается в зависимости от величин назначаемых расходов по табл. 7.
Таблица 7 | ||
Диапазоны расходов воды и значения удельного |
||
сопротивления в трубопроводах соответствующего диаметра |
||
Диаметр труб, мм * | Расходы, л/с |
Удельное сопротивление. So |
200 | 0-35,5 | 7,399*10-6 |
250 | 35,5 - 57 | 2,299*10-6 |
300 | 57 - 83,8 | 0,8336*10-6 |
350 | 83,8- 116 | 0,4151*10-6 |
400 | 116-153 | 0,2085*10-6 |
450 | 153-197 | 0,1134*10-6 |
500 | 197-273 | 0,06479*10-6 |
600 | 273 - 402 | 0,02493*10-6 |
700 | 402 - 600 | 0.01111*10-6 |
*Диаметры линий можно также определять, используя две формулы:
d (мм) = Э 0,145 x q 0,42 или d (мм) = 3,33 x
Используя данные табл. 7, диаметр линии 1-2 составит 300мм, а 1-8-450 мм.
Для других узлов и линий расходы составят следующие величины.
Узел № 8: 182,98 - 37,9 = 145,08 (л/с). Вода поступает на линии 7-8 и 8-9; расход на линии 7-8 - 22,08 л/с и диаметр 200 мм; тогда расход на линии 8-9 составит 145,08 -22,08 == 123 (л/с), а диаметр 400 мм.
Узел № 3: 71,64 - 20,56 = 51,08 (л/с). Вода поступает на линии 3^4 и 2-3; расход на линии 3-4 - 30,08 л/с и диаметр 200 мм; тогда расход на линии 2-3 составит 51,08 - 30,08 =~-1 1 (л/с), а диаметр 200 мм.
Узел № 2: (74,5 + 21) - 32,22 == 63,28 (л/с). Вода поступает на линию 2-7; расход на линии 2-7 составит 63,28 л/с, а диаметр 300 мм.
Узел № 7: (63,28 + 22,08) - 45,39 = 39.97 (л/с). Вода поступает па линии 4-7 и 6-7; расход на линии 4-7 - 18.47 л/си диаметр 200 мм; тогда расход на линии 6-7 составит 39,97 - 18,47 -= 21,5 (л/с), а диаметр 200 мм.
Узел № 4: (30,08 + 18,47) - 33.9 - 14,65 (л/с). Вода поступает на линию 4-5; расход па линии 4-5 составит 14,65 л/с, а диаметр 200 мм.
Узел № 6: (16,77 + 21,5) - 32,38 -- 5,89 (л/с). Вода поступает на линию 5-6; расход на линии 5-6 составит 5,89 л/с, а диаметр 200 мм.
5. Гидравлический расчет (увязка) водопроводной сети города
Цель расчета (увязки) - определение истинных расходов и потерь напора на каждой линии кольцевой сети. По завершению расчета сети подбираются соответствующие насосы. Расчет сети сопровождается заполнением сводной табл. 8.
6. Определение диаметров водоводов, напора насосов и высоты башни
Длина водоводов, как правило, составляет 2000-3000 м, а их диаметр принимается равным наибольшему из диаметров участков кольцевой сети. В рассматриваемом примере длина водоводов принята равной 1„ = 2000 м. а диаметр 450 мм. По двум водоводам к сети поступает 282 л/с. На каждый водовод приходится 282 / 2 - 141 (л/с). По таблице Шевелева Ф.А. определяются потери напора i на единицу длины водоводов диаметром 450 мм для расхода 141 л/с. Величина i составляет 0,00211. Тогда потери напора в водоводе определятся по следующей формуле:
hв = i x lв = 0,0021 1 x 2000 = 4,22 (м).
!-^J | Ttio.iuiii.i S Сводные данные по гидравлическому расчету кольцевой водопроводной сети города | |||||||||||||||||||||||||||
11о- МСр КО. 11, Ц;1 |
11омср .111НИП 11 папран- .ILII. |
L.\i | l;IC- \o;i q. .1 С |
Ди;1- MCIp 1.1. MM |
S,,-10 | 110 •) | Sq | li^Sq2 | ди | Ч | Sq | h=Sir | Aq; | Ч,.а | ||||||||||||||
IV | 5-6(+) | 410 | 5.S9 | 200 | ~1.W) | .^O.U | 0.017K7 | +0.1 | -0,6S | 5,21 | 0,015S | +0,0S23 | - | 5.21 | ||||||||||||||
4-5(-) | 7 90 | 14.()5 | ;()() | ~J..W | 5.S4 | 0.0,S5fi2 | -1 2i | +0.6.S | 15.33 | O.OSXi | -1.37 | - | 15.33 | |||||||||||||||
6-7(+) | 7KO | 21,5 | 200 | 7JW | 5,771 | 0.12407 | +2.66 | -0,()S -1.76= -2,44 | 1У,06 | 0.10)1 ) | +2.044 | - | 19,06 | |||||||||||||||
4-7(-) | 440 | IS.47 | 200 | 1,W | 3,256 | 0.06013 | -1.1106 | +0.6S +0.15= +C.X3 | 1).3 | 0.062S4 | -1.21 | - | 19,3 | |||||||||||||||
I Sq= Aq,= | =0,285; Ah=+0,39, Ah =-0,4037: ncpci pyiia + 1Ы 0,5: Ah / 2 Sq 1 = 10,39 / 0,571 = 0,68 |
|||||||||||||||||||||||||||
Продолжение таблицы S | ||||||||||||||||||||||||||||
Номер КОЛЬ |
1 iomlp .Illlllll] 11 l]illlp;ll)- | Д:|Ц||;1 L. м | Расход q. .I/C |
/1ча-MCrp d, mm | SH40 | S^S,!!. (10 ) | Su | li=Sir | Aqi | Ч | Sc| | I^Sq^ | ДЧ2 | 4m I. | ||||||||||||||
Hil | .ICI]. | |||||||||||||||||||||||||||
+0.15 | ||||||||||||||||||||||||||||
2-7(+) | 750 | 61,2S | 300 | O.K336 | 0,6252 | 0,03^3 | +2,34 | -0,47= | 60.96 | 0.03S] | +2,32 | - | 60.96 | |||||||||||||||
-0.32 | ||||||||||||||||||||||||||||
+0,15 | ||||||||||||||||||||||||||||
11 | ||||||||||||||||||||||||||||
4-7(+) | 440 | IS.47 | 200 | 7 W | ^ 256 | 0 0601^ | +1,1106 | +0,6S= | 19.3 | 0.062S4 | +1.21 | 19,3 | ||||||||||||||||
+O.S3 | ||||||||||||||||||||||||||||
I-J | 3-41-) | 750 | 30.0S | 200 | 7.399 | 5.549 | 0,1669 | -5.02 | -0,15 | 29.9.1 | 0.1660S | -4.97 | - | 29.93 | ||||||||||||||
2-3(+) | 450 | 21.0 | 200 | 7.399 | 3.^29 | 0.069Ц | +1.46 | +0,15 | 21.15 | 0.0704 | +1.4.S | - | 21.15 | |||||||||||||||
Sq= 0,3352; ЛЬ =-0,101: Д h = + 0,04; | ||||||||||||||||||||||||||||
перегрузка - Ilil 0.5, -- | ||||||||||||||||||||||||||||
Aq, =IAh/2Sq 1=1-0,101/0.67 1=0,15 |
Продолжение таблицы S | ||||||||||||||||||||||||||||||
Номер | 11омср линии и | Длина | Iac- | Диа | S-S -1 | -1 | ||||||||||||||||||||||||
КО; Hi | нанраи- | L, м | ход q, | метр | Si,-10 | (10) | Si] | I^Sq2 | Дс|] | Ч | Sq | h=Sq2 | Ah | Ч 1,4. | ||||||||||||||||
;1/C | (.1, MM | |||||||||||||||||||||||||||||
на | JICII. | |||||||||||||||||||||||||||||
-1,76 | ||||||||||||||||||||||||||||||
6-7(-) | 780 | 2l,5 | 200 | 7.399 | 5.771 | 0.124 | -2.66 | -0,6S= | 19.06 | 0,1099 | -2,094 | - | 19,06 | |||||||||||||||||
-2,44 | ||||||||||||||||||||||||||||||
III | 6-9(+) | 700 | 16,77 | 200 | 7.399 | 5,179 | 0,08685 | +1,456 | +1.76 | 18,53 | 0.09596 | +1.778 | i.S,?3 | |||||||||||||||||
8-9(+) | 780 | 123.0 | 400 | 0,20Х5 | 0,1626 | 0,01999 | +2,45 | +1,76 | 124.76 | 0,02028 | +2.53 | 124.76 | ||||||||||||||||||
Т———— | -1,76 | |||||||||||||||||||||||||||||
78Ы | 680 | 22,08 | 200 | 7.399 | 5.031 | 0.1 1 1 | -2.45 | +0,47= | 20.79 | 0,10459 | -2.17 | - | 20,79 | |||||||||||||||||
•^ | -1,29 | |||||||||||||||||||||||||||||
Sq= 0,3418, Ah =-1,2; Д h =+0,044; | ||||||||||||||||||||||||||||||
iiepci pvik-ii - 1 h 1 0,5; | ||||||||||||||||||||||||||||||
Л qi =- 1 A h / 2 ESq i = 1 - 1,2 / 0,6836 1 = 1,76; | ||||||||||||||||||||||||||||||
Продолжение таблицы S | ||||||||||||||||||||||||||||||
Номер коль | 11омер линии и направ | Длина L, м | 1ас-ход q. л/с |
Диаметр (.1. MM |
s„*nr | S=S„*L (10-) | Sq | h=Sq | Aq, | Ч | Sq | 1^=SL[: | Al2 | Чи.-.. | ||||||||||||||||
Ц;1 | лен. | |||||||||||||||||||||||||||||
1-2(-) | 6SO | 74,5 | 300 | 0,8336 | 0,5668 | 0.04222 | -3,14.5 | -0.47 | 74.03 | 0.04196 | -3.1 | - | 74.03 | |||||||||||||||||
-0,47 | ||||||||||||||||||||||||||||||
2-7(-) | 750 | 61.28 | 300 | 0.8^36 | 0,6265 | 0.0383 | -2.34 | +0,15= | 60.96 | 0,0381 | - 4 | - | 60.96 | |||||||||||||||||
-0,32 | ||||||||||||||||||||||||||||||
1 | 1-8(+) | 750 | 182,98 | 450 | 0,1 134 | 0085 | 001555 | +2,84 | +0,47 | 183.45 | 0,0155 | +2.85 | - | 1S3,45 | ||||||||||||||||
+0,47 | ||||||||||||||||||||||||||||||
7-8(+) | 6SO | 22.08 | 200 | 7.399 | 5.031 | 0.1 1 1 | +2,45 | -1,76= | 20,79 | 0,10459 | +2,17 | - | 20.79 | |||||||||||||||||
-1,29 | ||||||||||||||||||||||||||||||
Sq= 0,207; Ah =-0,195; Ah =-0,4; | ||||||||||||||||||||||||||||||
персгружя - 1 hi 0,5; | ||||||||||||||||||||||||||||||
A qi = 1 A h / 2 Sq 1 = | -0,195/0.4141=0,47 |
Для определения напора насосов необходимо определить самую удаленную от места подвода водоводов точку на сети. Такой точкой является узел № 5. К нему вода может подходить по следующим направлениям:
1-8-9-6-5 (суммарная длина пути 2640 м);
1-8-7-6-5 (то же 2620 м);
1-.2-7-4-5 (то же 2660 м);
1 -2-7-6-5 (то же 2620 м);
1-.8-7-4- 5 (то же 2660 м).
Наиболее протяженным является путь движения воды 1 -2-7-4-5. Примем его -за диктующий.
Напор насосов определяется по следующей (формуле:
Ннас = Zд - Zнас + hсв +hв + hc ,
где Zд и Zнас - соответственно геодезические отметки диктующей точки (учла № 5 у поверхности земли) и насоса; отметка оси насоса соответствует минимальному горизонту воды в источнике водоснабжения (для рассматриваемого примера согласно плану местности и исходным данным для проектирования Zд = 132.8 м, Zнас = 124 м):
hсв = 10 + 4 (n - 1); n — этажность застройки (например, но заданию 6 этажей); hсв = 10 + 4 (6 - 1) = 30 (м);
hc - суммарные потери напора по направлению I -2-7- 4 -5 (см. величины потерь напора на данных участках к итоговых графах табл. 8). Отсюда суммарные потери напора составят hc =3,l – 2,32 + 1,21. + 1,37 = 8(м).
Тогда Ннас = 132,8 - 124 + 30 + 4,22 + 8 = 51,02. Принимается напор насосов Ннас = 51,1 м. По величинам расхода Qнас = 282 л/с и напора Ннас = 51,1 м по каталогу подбирается насос типа Д 800-51.
Для определения высоты водонапорной башни выбирается кратчайший путь движения воды от узла, вблизи которого установлена башня до диктующего узла. Кратчайший путь в рассматриваемом примере 3-4-5. Тогда высота башни будет определяться по формуле:
Нб = Zд – Zб + hсв + hв.б. + hc + h,
где Zб - геодезическая отметка в месте установки в месте установки башни (определяется согласно плану местности по горизонталям); hв.б. - потери напора в водоводах башни; определяются аналогично потерям в водоводах по формуле hв.б. = i х lв.б. (для рассматриваемого примера расход по каждому водоводу от башни составляет 71,64 / 2 = 36 (л/с); длина водоводов, как правило, составляет hв.б. = 150м, а диаметр принимается равным наибольшему в точке подвода водоводов к сети, т.е. 200 мм); отсюда hв.б. = i х lв.б. = 0,0092 х 150 = 1,38 (м);
hc - суммарные потери напора на участках 3-4 и 4-5 (соответственно 4,97+1,37=6,34 м);
h - высота бака башни ( в рассматриваемом примере 8,33 м).
Тогда Нб = 132,8 - 134,75 + 30 + 1,38 + 6,34 + 8,33 = 44,1 (м).
Раздел «Городская канализация»
Данный раздел должен включать следующие подразделы:
1. Определение расчетных расходов сточных вод.
2. Гидравлический расчет канализационной сети и построение продольного профиля главного коллектора.
Каждый подраздел в обязательном порядке должен содержать приводимые ниже таблицы, графики и рисунки.
1. Определение расчетных расходов сточных вод
Цель расчета сводится к определению модуля стока, коэффициентов неравномерности притока сточных вод ирасходов воды (попутного, транзитного, бокового и сосредоточенного).
Расчетная плотность населения города r = 185 чел/га, норма хозяйственно-питьевого водопотребления на 1 жителя города r = 285 л/сут и глубина промерзания грунта h = 2,55 м (принимаются по заданию).
Модуль стока для года определяется по следующей формуле:
qo = (r х q / 86400) = (185 х 285) / 86400 = 0,61 л/с с 1 га.
Для определения коэффициента неравномерности притока сточных вод К используются данные СниП, помещенные в табл. 9.
Таблица 9
Q, л/с |
До 5 |
До 15 |
До 30 |
До 50 |
До 100 |
До 200 |
До 300 |
До 500 |
До 800 |
До 1250 |
К | 3.0 | 2,5 | 2,0 | 1.8 | 1.6 | 1,4 | 1.35 | 1,25 | 1.2 | 1,15 |
Расчетный расход сточных вод складывается из:
1) попутного (т.е. поступающего на участок от примыкающего жилого квартала или его части);
2) транзитного (т.е. поступающего из выше расположенных кварталов или их частей);
3) бокового (т.е. поступающего от боковых ответвлений);
4) сосредоточенного (т.е. поступающего от промышленных предприятий).
Данные но расчету сети сводятся в табл. 10.
Трассировка канализационной сети города и главного коллектора приводятся на чертежах листа. Трасса главного коллектора для рассматриваемого примера включает участки 1-1, II-III, III-IV, IV-V, V-V1 и VI-VII (рис. 3 и 4).
2 . Гидравлический расчет канализационной сети и построение продольного профиля главного коллектора
Целью гидравлического расчета и проектирования является назначение диаметров труб, определение скоростей течения сточной воды в трубопроводах, уклонов и глубин заложения трубопроводов водоотводящей сети.
При проектировании должны соблюдаться следующие условия:
1) скорость течения сточной воды в трубопроводах должна быть в диапазоне 0,6-1,5 м/с;
2) минимальный уклон трубопровода рассчитывается по формуле imin = 1/d, где d - диаметр трубопровода в мм (желательно укладывать трубопроводы с уклоном земли, т.к. это наиболее оптимальный для производства земляных работ (рытье траншей) вариант;
3) глубина заложения шелыги трубы в начальной точке I главного коллектора определяется по формуле:
hi = hпром. + 0,5 м = 2,55 + 0,5 = 3,05 м;
4) материал труб для главного коллектора - бетон; коэффициент шероховатости - 0,014;
5) трубы соединяются шелыга в щелыгу.
Гидравлический расчет водоотводящей сети производится с использованием таблиц Калицуна В.И. (приложение).
Пример расчета главного коллектора по методике Калицуна В.И. (исходные данные для проектирования, а также план города представляются в приложении) изложен ниже в виде алгоритма.
Участок I-II
Уклон земли iзем. = (131б6 - 131,4) / 360 = 0,000555.
а) уклон трубопровода принимается равным уклону земли, т.е. i = 0,000555;
= 0,023569, q = 41,08 л/с (табл. 10, столбец 10);
Таблица 1(1 Расходы сточных вод | ||||||||||||||||||||
11омср участка |
I ijio-щадь канали-знроиа- 11ИЯ |
Модуль стока. л/схга | 11опутный расход,л/с | Co-сред расход, л./с |
Боковой расход. л/с | Ipan- SHTHbIH расход, л/с |
Суммарный расход. л/с (4 + 5 + 6 +7) |
Коэффициент неравномерности. К | Q„,c„„^. л/с |
|||||||||||
1 | ^ | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |||||||||||
0-1 | 4,84 | 0.61 | 4,84х0.61-2,95 | — | - | - | 2,95 | 3,0 | 8.85 | |||||||||||
i -i | 4.10 | 0.61 | 2,50 | - | 4.84х0.61-2,95 | 2,95 | 8,40 | 2.5 | 21,0 | |||||||||||
2-3 | 4,80 | 0,61 | 2,93 | - | 4.1х0.61-2.50 | 8,40 | 13,83 | 2,5 | 34,58 | |||||||||||
3-1 | 6,20 | 0,61 | 3,78 | - | 4,8х0,61=2,93 | 13,83 | 20,54 | 2,0 | 41,08 | |||||||||||
4-5 | 1,76 | 0,61 | 1,07 | - | - | - | 1.07 | 3,0 | 3,21 | |||||||||||
5-6 | - | 0,61 | -- | - | 1.76х0.61-1,07 | 1,07 | 2,14 | 3,0 | 6.42 | |||||||||||
6-7 | 4,29 | 0,61 | 2.62 | - | 2.04х0,61-1.24 | 2,14 | 6.00 | 2,5 | 15.0 | |||||||||||
7-8 | 4,29 | 0,61 | 2,62 | - | 4,29х0.61-2.62 | 6,00 | 11,24 | 2,5 | 28,1 | |||||||||||
S-9 | 4.45 | 0,61 | 2,7 | „ | 4.29х0.61-2.62 | 11,24 | 16,56 | 2,0 | 33,12 | |||||||||||
9-11 | 6,60 | 0,61 | 4,03 | - | 4,45х0,61=2,70 | 16,56 | 23,29 | 2,0 | 46,58 | |||||||||||
it)-!! | 1,82 | 0,61 | I.I 1 | - | - | - | 1,1 1 | 3,0 | 3,33 | |||||||||||
11-12 | - | 0,61 | - | - | 1.82х0.61-1,1 1 | 1,1 1 | 2 22 | 3,0 | 6,66 | |||||||||||
12-13 | 4.76 | 0,61 | 2,90 | - | 2.04х0-61-1.24 | 7 n0 | 6,36 | 2,5 | 15,90 | |||||||||||
13-14 | 4,76 | 0.61 | 2,90 | - | 4.76х0.61-2.90 | 6,36 | 12,16 | 2,5 | 30,40 | |||||||||||
14-15 | 5,27 | 0.61 | 3,20 • | - | 4.76х0.61-2.90 | 12,16 | 18,26 | 2,0 | 36,52 | |||||||||||
15-III | 7,35 | 0,61 | 4,48 | - | 5,27х0,61=3,20 | 18,26 | 25,94 | 2,0 | 51,88 | |||||||||||
16-17 | 1,87 | 0,61 | 1.11 | - | - | - | 1.14 | 3.0 | 3.42 | |||||||||||
1 7-1 8 | - | 0,61 | - | - | 1.87х0.61-1.14 | 1.14 | 2,28 | 3.0 | 6,84 | |||||||||||
IS-19 | -1.73 | 0,61 | 2.88 | - | 2.04х0.61-1.24 | 2,28 | 6,40 | 2,5 | 16,00 | |||||||||||
-; | 1 | 7 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||||||||||
1 9-20 | 4.73 | 0,61 | 2,88 | - | 4.73х0.61-2.88 | 6.40 | 12,16 | 2.5 | 30,40 | |||||||||||
20-21 | 5,42 | 0,61 | 3,30 | - | 4.73х0,61-2.88 | 12.16 | 18,34 | 2,0 | 36,68 | |||||||||||
21-IV | 7,35 | 0,61 | 4.48 | - | 5,42х0.61=3,30 | 18,34 | 26,12 | 2,0 | 52,24 | |||||||||||
^—?3 | 1.76 | 0.61 | 1,07 | - | - | - | 1.07 | 3,0 | 3,21 | |||||||||||
23-24 | - | 0.61 | - | - | 1.76х0.61-1.07 | 1,07 | 2,14 | 3.0 | 6.42 | |||||||||||
24-25 | 4,62 | 0,61 | 2,82 | - | 1.86х061-1.13 | 2,14 | 6,09 | 2.5 | 15,22 | |||||||||||
25-26 | 4,62 | 0.61 | 2,82 | - | 4.62х0.61-2.82 | 6.09 | • 11,73 | 2,5 | 29,32 | |||||||||||
26-27 | 4,95 | 0,61 | 3,02 | - | 4.62х0.61=2.82 | 11.73 | 17.57 | 2,0 | 35,14 | |||||||||||
27-V | 6,93 | 0,61 | 4,23 | - | 4,95х0,61=3,02 | 17,57 | 24,82 | 2,0 | 49,64 | |||||||||||
28-29 | 4,48 | 0,61 | 2,74 | - | - | - | 2,74 | 3,0 | 8.22 | |||||||||||
29-30 | - | 0,61 | - | - | 4.48х0.61---2,74 | 2,74 | 5,48 | 2,5 | 13.7 | |||||||||||
30-31 | 4.8 | 0,61 | 2,93 | - | 4,48х0,61-2,74 | 5.48 | -11,15 | 2,5 | 27.87 | |||||||||||
31-VI | - | - | - | 80,85 | 4,48х0,61=2,74 | 11,15 | 94,74 | 1,6 | 151,58 |
б) модуль расхода составит К= q / = 41,08 / 0,023569 = 1742,96 (л/с);
в) по значению К = 1742,96 л/с назначается диаметр d, определяется наполнение h/d и модуль скорости W (поиск состоит в последовательном просмотре величин К в столбцах таблицы Калицупа В.И. от минимального до максимального значения диаметров с выбором ближайшего большего значения К). Например, К = 1782 (ближайшее большее) для диаметра 400 мм; тогда W = 17,6 (м/с), h/d = 0,75 и скорость V = W х =17,6 х 0,023569 == 0,41 (м/с) 0,7 (м/с), т.е. вариант не удовлетворяет по скоростям течения сточной жидкости;
г) оставляя диаметр трубы неизменным d = 400 мм, увеличивается ее уклон до минимального imin = 1/400 = 0,0025, = 0,05, К = q/ - 41,08/ 0,05 =821,6 (л/с).
Для d = 400 мм ближайшее большее К из таблицы Калицуна В.И. 977 л/с, тогда h/d = 0,5, W= 15,6 (м/с) и скорость V = W х = 15,6 х 0,05 = 0,78 (м/с) 0,7 (м/с).
Данные расчетов но первому участку I-II вносятся в таблицу 11 (строка I-II):
- глубина воды в трубопроводе h (м) = (h / d) / d (м) = 0,5 х 0,4 - 0,2 (м);
- заглубление шелыги трубы в первом колодце (I) hi = hпром + 0,5 (м) = 2,55 + 0,5 = 3,05 м;
- отметка шелыги в точке I: 131,6-3,05= 128,55(м);
- отметка шелыги в точке II: 128,55 - i х L = 128,55 - 0,0025 х 360 = 128,55 - 0,9 = 127,65 (м);
:^ | Таблица 11 Гидравлический расчет главного коллектора | ||||||||||||||||
Номер участка | 1., м |
Q расч.. ;]/С |
J, MM |
Уклон. i | V. м/с |
Наполнение | ix L | otmci kll, М | |||||||||
покер, земли | шелыг. труб | лотка ip\6 | новер. воды | ||||||||||||||
h/d | h.M | начало участка | конец участка | чало участка | конец участка | начало стка |
конец участка | на-ч;по участка | конец участка | ||||||||
1-11 | 360 | 41,08 | 400 | 0.0025 | 0.78 | 0,5 | 0.2 | (1.9 | 131,6 | 131,4 | 13 1.6-3.05= 128,55 | 128,55-0.9= 127,65 | 128,55-0,4= 128.15 | 127.65-0.4= 127,25 | 128.15+ 0.2= 128,35 | 127.25+ 0,2= 127,45 | |
11-III | 400 | 41.08+ 46,58= 87,66 | 600 | 0.00166 | 0.79 | 0,45 | 0,27 | 0.664 | 131.4 | 131,2 | 127,65 | 127,65-0.664= 126,98 | 127,65-0.6= 127,05 | 126.98-0,6= 126,38 | 127.05+ 0,27= 127,32 | 126.38+ 0,27= 126,65 | |
III-IV | 400 | 87.66+ 51,88= | 600 | 0.00125 | 0,79 | 0.65 | 0.39 | 0.5 | 131,2 | 130,7 | 126,98 | 126.98-0,5= 126,38 | 126,98-0.6= 126,38 | 126,48-0.6= 125,88 | 126.38+ 0,39= 126,77 | 125.88+ 0,39= 126,27 | |
139,54 | |||||||||||||||||
IV- V |
380 | 139.54+ 52,24= 191,78 | 600 | 0,001315 | 0.84 | 0,8 | 0.48 | 0,5 | 130,7 | 130,2 | 126,48 | 126,48-125,98 | 126,48-0,6= 125,88 | 125,98-0.6-125,38 | 125.88+ 0.48= 126,36 | 125.38+ 0.4= 125,86 | |
V-VI | 350 | 191,78± 49.64= 241,42 | 700 | 0.001143 | 0,85 | 0.7 | 0,49 | 0.4 | 130,2 | 129,8 | 125,98 | 125.98-0,4= 125,58 | 125,88-0.7= 125.28 | 125.58-0,7= 124,88 | 125.28+ 0.49= 125,77 | 124.88+ 0.49= 125,37 | |
VI-VII | 150 | 241.42+ 151,58= 393,0 | 800 | 0,00133 | 1,02 | 0,75 | 0.6 | 0,2 | 129,8 | 129,6 | 125,58 | 125.58-0.2= 125,38 | 125.58-0,8= 124,78 | 125.38-0,8= 124,58 | 124.78+ 0,6= 125,38 | 124.58+ 0.6= 125,18 |
- отметка лотка трубы в точке I: 128.55 - d (м) 128,55
-0,4- 128,15 (м):
- отметка лотка трубы в точке II: 127.65 - d (м) = 127,65
-0,4- 127,25 (м);
- отметка поверхности воды в точке I: 128,15 + h (м) = 128,15 +0,2= 128,35 (м);
- отметка поверхности воды в точке II: 127,25 + h (м) = 127,25 +0,2 = 127.45 (м).
Иллюстрацией расчета и проектирования продольного профиля главного коллектора служит фрагмент трассы с участком I-II(рис. 3).
Рис. 3. Фрагмент трассы главного коллектора на участке I-II
Участок II-III
Уклон земли iзем = (131,4 - 131,2) / 400 = 0.0005; = 0,02236; q = 87,6 (л/с); К = q/ = 87,66/ 0,02236 = 3920,39 (л/с); по значению К = 3920,39 назначается d, h/d и W:d = 600 мм (ближайшее большее К = 4360), W = 22,4 (м /с); h/d = 0,65; тогда V = W x = 22,4 x 0,02236 = 0,5 (м/с) 0,7 (м/с), т.е. вариант не удовлетворяет по скоростям течения сточной воды; оставляя диаметр d = 600 мм, увеличивается уклон трубы до минимального: imin = 1/600 = 0,001666: = 0.0408; К = q/ = 87,66/ 0,0408 = 2148,5 (л/с); ближайшее большее К по таблице Калипуна В.И. для d = 600 мм составляет К = 2402 (л/с), h/d = 0,45; W = 19,4 (м/с); тогда скорость V = W x = 19,4 x 0,0408 = 0,79 (м/с) 0,7 (м/с).
Участок III-IV
Уклон земли iзем = (131,2 - 130,7) / 400 = 0,00125; = 0,03535; q = 139,54 (л/с); К = q / = 139.54 /0,03535 = 3947,38 (м/с); по значению К назначаются d, h/d и W d = 600 мм (ближайшее большее К = 4360); W = 22,4 (м/с); h/d = 0,65; тогда V = W x = 22,4 х 0,03535 = 0,79 (м/с) 0,7 (м/с).
Участок IV-V
Уклон земли iзем = (130,7 - 130,2) / 380 = 0,001315; = 0,03627; q = 191,78 (л/с); К = q / = 191,78 / 0,03627 = 5287,56 (м/с); по значению К назначаются d, h/d и W d = 600 мм (ближайшее большее К = 5654); W = 23,2 (м/с); h/d = 0,8; тогда V = W x = 23,2 х 0,03627 = 0,84 (м/с) 0.7 (м/с).
Участок V-VI
Уклон земли iзем = (130,2 – 129,8) / 350 = 0,0011428; = 0,0338; q = 241,42 (л/с); К = q /= 241,42 / 0,0338 = 7142,6 (м/с); по значению К назначаются d, h/d и W d = 700 мм (ближайшее большее К = 7180); W = 25,4 (м/с); h/d = 0,7; тогда V = W х = 25,4 х 0,0338 = 0,85 (м/с) 0,7 (м/с).
Участок VI-VII
Уклон земли iзем = (129,8-129,6) / 150 = 0,001333; = 0,0365; q = 393 (л/с); К = q / = 393 / 0,0365 = 10767,12 (л/с); по значению К назначаются d, h/d и W d = 800 мм (ближайшее большее К = 11314); W = 28 (м/с); h/d = 0,75; тогда V = W х = 28 х 0,0365 = 1,02 (м/с) 0,7 (м/с).
Согласно полученным расчетным данным заполняется табл. 11 и строится продольный профиль главного коллектора в масштабе: вертикальный 1:100, горизонтальный 1:10000 (рис.4).
Значение модулей расхода, л/с, и скорости, м/с, для труб (п = 0,014) | |||||||||||||
h/d | Диаметры, мм | ||||||||||||
125 | 159 | 200 | |||||||||||
К | W | К | W | К | W | ||||||||
0,65 | 66,8 | 7,9 | 108 | 8,9 | 233 | 10,8 | |||||||
0,6 | 59,3 | 7,7 | 96,3 | 8,7 | 207 | 10,5 | |||||||
0,55 | 51,7 | 7,5 | 84,0 | 8,4 | 180 | 10,2 | |||||||
0,5 | 44,2 | 7,2 | 71,7 | 8,1 | 154 | 9,8 | |||||||
0.45 | 36,8 | 6,9 | 59,7 | 7,7 | 128 | 9.4 | |||||||
0,4 | 29,8 | 6.5 | 48,3 | 7,3 | 104 | 8,8 | |||||||
0,35 | 73 2 | 6,0 | 37,6 | 6,8 | 80,8 | 8,2 | |||||||
0,3 | 17,3 | 5,6 | 28,1 | 6,3 | 60,3 | 7,6 | |||||||
h/d | Диаметры, мм | ||||||||||||
260 | 300 | 350 | |||||||||||
К | W | К | W | К | W | ||||||||
0,75 | 509 | 12,9 | 828 | 14,6 | 1 249 | 16,1 | |||||||
0,7 | 467 | 12,7 | 760 | 14,4 | 1 146 | 15.9 | |||||||
0,65 | 422 | 12,5 | 687 | 14,1 | 1 035 | 15,6 | |||||||
0,6 | 375 | 12,2 | 610 | 13,8 | 920 | 15,3 | |||||||
0,55 | 327 | 11,8 | 532 | 13,4 | 802 | 14,8 | |||||||
0,5 | 279 | 11,4 | 454 | 12,9 | 685 | 14,2 | |||||||
0,45 | 232 | 10,9 | 378 | 12,3 | 570 | 13,6 | |||||||
0,4 | 188 | 10,3 | 306 | 11,6 | 461 | 12,8 | |||||||
0.35 | 146 | 9,6 | 238 | 10,8 | 359 | 12,0 | |||||||
0,3 | 109 | 8,8 | 178 | 10,0 | 268 | 11,0 |
h./d | Диаметры, мм | ||||||||||
400 1 450 | 500 | ||||||||||
К | W | К | W | К | W | ||||||
0,75 | 1782 | 17.6 | 2444 | 19,1 | 3234 | 20.6 | |||||
0.7 | 1636 | Р.4 | 2243 | 18.9 | 2968 | 20.2 | |||||
0.65 | J478 | 17.1 | 2027 | 18-5 | 2682 | 19.9 | |||||
! 0.6 | 1312 1 ! 6,7 | i 1800 | 18,1 | 2382 | 19.4 | ||||||
0.55 0,5 | 1 144 | 16.2 | 1570 | 17.5 | 2077 | 18,8 | |||||
977 | i5.6 | 1340 | L1^L | 1773 | 18,1 | ||||||
h/d | Дилметры, мм | ||||||||||
600 | 700 | 800 | |||||||||
К Т W | К | W | К | W | |||||||
.... ^ 0.8 |
5654 | 23.2 1 8500 | 25.8 | 12124 | 28.2 | ||||||
0,75 | ^•У, | 23,2 1 7932 | Г 25.6 | 1 1314 | 28.0 | ||||||
0.7 | 1Ш61 | 22,8 I 7180 | 25.4 | 10384 | 27,6 J | ||||||
0,65 | 4360 | 22.4 j 6578 | 24,8 | 9382 1 27.2 | |||||||
0.6 | 3872 | 21,8 | 5842 | 24.2 | 8332 | 26.4 1 —————- | |||||
0,55 | 3376 | - [ ^ | 5094 | 23,4 | 7266 | ^u | |||||
0.5 | 2882 | 20.4 | 4348 | 22.6 | 6202 | 24.6 | |||||
0,45 | 2402 | 19,4 | 3624 | 21.6 | 5168 | 23.6 | |||||
0.4 | 1942 | 18.4 | 2932 | 20,4 | 4180 | -П П | |||||
0,35 | 1512 | 17,2 | 2282 | 19,0 | 3256 | 20.8 | |||||
0.3 | j1 124 | 15.8 | 1702 | 17.6 | 2,428 | 19,2 |
h/cl | Диаметры, мм | |||
900 | 1000 | |||
К | W | К | W | |
0.8 | 16612 | 30.4 | 21920 | 32.6 |
0.75 | 15532 | 30,2 | 20460 | 32,4 |
0,7 | 14230 | 30.0 | 18784 | 32,0 |
0.65 | 12856 | 29,4 | 16970 | 31.4 |
0,6 | 11418 | 28.6 | 15072 | 30.6 |
0.55 | 9956 | 27,8 | 1.3 142 | 29.6 |
0.5 | 8500 | 26,8 | 11220 | 28,6 |
0,45 | 7082 | 25,6 | 9348 | 27,2 |
0,4 | 5728 | 24,2 | 7562 | 25,8 |
0,35 | 4460 | 22.4 | 5888 | 24,0 |
0.3 | 3328 | 20.8 | 4394 | • 2 |