Определение суточных, часовых и расчетных расходов воды

Nсм  -  число людей, работающих на предприятии в каждую смену по видам цехов.

          Горячие цехи:

 

              1 смена  21 *400 * 10^-3 =8.4 м³/сут;

              2 смена  21 *400 * 10^-3 =8.4 м³/сут;

              3 смена       21 *300 * 10^-3 =6.3 м³/сут;

 

8.4+8.4+6.3=23.1 м³/сут.

 

         Остальные цехи:

 

               1 смена      14*500*10^-3 =7 м³/сут;

              2 смена       14 *500 * 10^-3 =7 м³/сут;

              3 смена       14 *400 * 10^-3 =5.6 м³/сут;

              

7+7+5.6=19.6 м³/сут.

 

           Среднесуточный расход воды на, производственные (технологические) нужды промышленного предприятия определяем, как сумму объемов воды, потребляемых в каждую смену с учетом нормы расхода воды в литрах на единицу выпускаемой продукции и количества выпускаемой предприятием продукции по сменам:

 

                    1 смена  450*750* 10^-3 =337.5 м³/сут;

                       2 смена   450*750* 10^-3 =337.5 м³/сут;

                       3 смена      450*600*10^-3 =270 м³/сут;

 

337.5+337.5+270= 945 м³/сут.

 

           Среднесуточный расход воды на пользование душем находят исходя из количества рабочих, пользующихся душем в максимальную смену и группы производственного процесса. Расчетное число человек на одну душевую сетку определяют исходя из санитарных характеристик производственного процесса. В нашем случае в максимальную смену работает 900 человек, из них 30% пользуется душем. Примем на одну душевую сетку 7 человек. Тогда потребное количество душевых сеток будет равно:

 

2700/7=38,

 

где     Nмакс - количество рабочих, пользующихся душем в максимальную смену; 

Nн - расчетное число на одну душевую сетку.

           Среднесуточный расход воды на душ определяем из выражения:

 

                                         , 

 

где   qн - норма расхода воды на одну душевую сетку, равная 230 л/ч по холодной воде;

      nсм. - количество смен работы в сутки;

         0,75 - коэффициент, учитывающий время пользования душем (45 мин после окончания смены).

 

=0,75*230 *38 *3 * 10^-3 =19.6 м³/сут.

 

         Расход воды на мойку улиц, проездов, площадей и поливку зеленых насаждений в населенных пунктах и предприятиях определяют по 
формуле:

,

 

где    - норма расхода воды на одну мойку, л/м², или поливку в зависимости от типа покрытия улиц, типа насаждений, климатических условий, вида поливки.

+ = 3+0.3=3.03л/м² ,

где  = 0.3 л/м² норма расхода воды на одну механизированную мойку усовершенствованных покрытий проездов и площадей;

        =3  л/м²  норма расхода воды на одну поливку зеленых насаждений.

 С учетом всех  данных рассчитываем расход воды  на одну поливку:

 

 =3.03*600000=1818000 литров,

 

что соответствует 1818 м³/сут на одну мойку.

 

 

2.2 Определение максимальных  и минимальных суточных расходов  воды

 

          Поскольку расход хозяйственно-питьевой воды не является постоянным и меняется в течение года, при проектировании необходимо определять также расчетные расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления, м³/сут, по формулам:

;

 

,

 

где К_{сут.макс} = 1,1-1,3 и К_{сут.мин} =  0,7-0,9 - соответственно максимальный и минимальный коэффициенты суточной неравномерности водопотребления, учитывающие уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства зданий, изменение водопотребления по сезонам года и дням недели.

         Принимаем К_{сут.макс} = 1,1, т.к. заданная степень благоустройства зданий является наивысшей, а чем выше степень благоустройства, тем равномернее потребление воды в течение суток.

          Для всех остальных категорий водопотребителей максимальное и

минимальное суточное потребление воды можно принять равным среднему.                                      Результаты расчета сводим в таблицу 1.

 

 

Наименование водопотреби-теля	Измеритель		Норма потребле-ния, q,л/сут		Количество потребителей	Среднесу-точный расход,		Максим. суточн. расход,
						м3/сут
А. Жилой и коммунальный сектор	1 житель		180		280000	50400		55440
Гостиница	1 житель		120		500	60		66
Общежитие	1 житель		70		200	14		15.4
Детский сад	1 ребенок		70		120	8.4		9.2
Кинотеатр	1 посетитель		7		600	4.2		4.6
Столовая	1 блюдо		13,3		180	2.4		2.6
Жилой сектор						50301		55331.1
Б. полив	1 полив		3.03		60 га	1818		1818
В. Промышленный  сектор						1006		1006
Хозяйственно  питьевые нужды
Горячие цеха
1 смена 2 смена 3 смена		1 рабочий	21 21 21	400 400 300			8.4 8.4 6.3		8.4 8.4 6.3
Остальные цеха
1 смена                      2 смена 3 смена	1 рабочий		21        21        21		500         500         400	7        7         5.6		7         7 5.6
Технологические нужды
1 смена 2 смена 3 смена	Единица продукции		450 450         450		750 750          600	337.5 337.5 270		337.5 337.5 270
Расход воды на душ	1 дешевая сетка		230		38	19.6		19.6
Всего по населенному пункту                А+Б+В						53224		58264

Таблица 1 - Определение расчетных суточных расходов воды.

 

      

 

 

2.3 Определение  расчетных часовых расходов

 

 

     Распределение расходов воды по часам суток в населенном пункте, на промышленном предприятии, а также в общественных зданиях принимается на основании расчетных графиков водопотребления. При этом необходимо избегать совпадения по времени максимальных отборов воды из сети на различные нужды. Например, объем воды, необходимый для пользования душем на промышленном предприятии, будем запасать в специальных аккумулирующих баках. Расчетные графики водопотребления принимаем на основании опыта эксплуатации аналогичных объектов (населенных пунктов, промышленных предприятий, общественных зданий). Так, например, расчетные графики часового водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды населения (жилой сектор) выберем по величине коэффициента часовой неравномерности водопотребления:

 ;

 

,

 

где и - соответственно максимальный и минимальный коэффициенты, учитывающие степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия  принимаем =1,2-1,4.

     Для заданной степени благоустройства зданий (централизованное горячее водоснабжение) принимаем = 1,2.

 и соответственно максимальный и минимальный коэффициенты, учитывающие количество жителей в населенном пункте. В рассчитываемом варианте для населенного пункта с числом жителей 280 тысяч человек, коэффициент =1,1

 1,2 * 1,05=1,26 .

 

Для остальных водопотребителей в соответствии с нормами величину К_{час.макс} считают постоянной и не рассчитывают.

    Режимы водопотребления для различных категорий водопотребителей показывают распределение воды по часам суток от максимального суточного расхода в процентах. Тогда расход воды в каждый час суток можно определить по формуле:

,

 

         где      р - процент суточного потребления для конкретного часа суток.

    Режим водопотребления воды на технологические нужды предприятия считаем равномерным в течение смены. Примем начало первой смены в 8 часов утра.

     Запас воды на душ создаем за счет накопления воды в баке-аккумуляторе. Время заполнения бака-аккумулятора принимаем равным 4 часам в течение каждой смены. Тогда часовой расход воды на пополнение запаса воды на душ будет равен:

 

19.6/(3 * 4)=1.63 м³/ч.

 

     Заполнение баков-аккумуляторов будем проводить в часы, не совпадающие по времени с максимальными отборами воды из сети.

     Все расчеты представляем в виде таблицы 3, в последней колонке которой вычислены объемы воды, расходуемые населенным пунктом, нарастающим итогом. Эти данные потребуются при определении регулирующего объема бака водонапорной башни.

    Суммируя по горизонтали расходы всех водопотребителей, получим распределение максимального суточного расхода населенного пункта по часам суток. Выделяется строка, в которой часовой расход населенного пункта максимальный. Час, которому соответствует эта строка (с 21 до 22 часов), будет расчетным, а все расходы, входящие в эту строку, носят название расчетных расходов. По этим расходам производят гидравлический расчет магистральной водопроводной сети населенного пункта. Однако максимальные часовые расходы отдельных потребителей могут быть больше расчетных. Поэтому для отдельных потребителей помимо расчетного расхода воды следует определять максимальный расход, по которому подбирают диаметры труб ответвлений, подающих воду из магистральной сети непосредственно к потребителю.

     Полученные расчетные и максимальные расходы сводим в таблицу 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2- Расчетные и максимальные расходы воды в сутки максимального водопотребления.

 

Наименование потребителя	Расчетные расходы воды		Максимальные расходы  воды
	м3/ч	л/с	м3/ч	л/с
Жилой сектор	189,85	817,6	189,85	817,6
Гостиница	2,47	0,67	2,47	0,67
Общежитие	0,42	0,12	2,76	0,77
Детский сад	0,34	0,09	1,30	0,36
Больница	0,53	0,15	0,53	0,15
Кинотеатр	0,06	0,02	0,12	0,03
Столовая	0,38	0,11	0,38	0,11
Расход воды на 1 мойку	33,2	9,22	33,2	9,22
Пром. предприятие	16,24	4,51	22,17	6,16
Населенный пункт	243,46	67,63	243,46	67,63

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      3 Построение графика водопотребления по часам суток для   населенного пункта

 

  Для расчета водопроводной сети и сооружений на ней (насосных станций, водонапорных башен, резервуаров) определение исходной величины - суточного расчетного расхода - является необходимым условием, но совершенно недостаточным, так как расходование воды в течение суток производится со значительными колебаниями в различные часы. Для того чтобы учесть эти колебания и определить максимальный и минимальный часовые расходы, которые затем будут положены в основу расчета сети и сооружений на ней, составляется график водопотребления в течение суток.

  Графики водопотребления бывают ступенчатыми и интегральными. На рисунке 2 приведен ступенчатый график водопотребления населенного пункта, на котором по оси ординат откладывают часовые расходы воды в населенном пункте согласно таблице 3, а по оси абсцисс - часы суток.

 

 

 

 

 Рисунок 2 - График водопотребления населенного пункта

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Трассирование магистральной водопроводной сети

 

 При выборе водоисточника водоснабжения требуется всесторонне изучить и проанализировать водные ресурсы региона, где расположен объект. На выбор водоисточника влияют следующие факторы: удаленность источника от объекта водоснабжения, санитарная геологическая характеристика источника (необходимость регулирования речного стока и условия его осуществления, качество воды в выбираемых источниках), высота подъема воды от источника до объекта водоснабжения и стоимость ее кондиционирования.

Магистральную водопроводную  сеть проектируем кольцевой так, чтобы она равномерно охватывала районы жилой застройки населенного пункта.

Магистральную сеть прокладываем по наиболее возвышенным точкам территории, по кратчайшему направлению вблизи автодорог и проездов, прямолинейно, параллельно линиям застройки, по территории с минимальным числом промышленных предприятий. Пересечение проездов выполняем под прямым углом.

Местоположение водозаборных сооружений- река. Насосную станцию первого подъема совмещаем с ней. Очистные сооружения, резервуары чистой воды и насосную станцию второго подъема располагаем в непосредственной близости от насосной станции первого подъема. Водонапорную башню устанавливаем в начале магистральной водопроводной сети, желательно на высоких отметках местности.

В дальнейшем производим подготовку распределительной водопроводной  сети к гидравлическому расчету: