II. Расчет сетей водоотведения города

1. Выбор системы водоотведения и схемы водоотведения

В соответствии с заданием проведен расчет хозяйственно-бытовой сети водоотведения, объединенной с производственной.

В соответствии с рельефом местности на генплане намечена трассировка сети водоотведения, позволяющая охватить наибольшую часть города самотечной канализацией с расположением главной канализационной насосной станции в пониженной части города. Кварталы, которые не удается канализовать по пониженной стороне квартала, биссектрисами углов разбиты на части, тяготеющие к определенным участкам сети, и пронумерованы буквами русского алфавита. С учетом масштаба генплана вычислены площади всех частей квартала и занесены в таблицу 6 для определения средних расходов.

2. Вычисление модулей стока и средних расходов с площадей стока.

Норма водоотведения равна норме водопотребления: q_H =300 л/сут. на человека.

В норму водоотведения включают расходы сточных вод от хозяйственно-бытовых нужд населения, расходуемые дома и вне дома: в банях, прачечных, школах, больни­цах, культурных и административных учреждениях. Поэтому при определении вели­чины модуля стока вычисляем остаточную норму водоотведения.

Расчетные среднесуточные расходы сточных вод от бань и прачечных определяем по формулам:

Для бань вместимостью 300 чел:

Для бань вместимостью 50 чел:

Для бань вместимостью 100 чел:

Для прачечных производительностью 5 000 кг. белья в смену:

Для прачечных производительностью 2 000 кг. белья в смену:

Для облегчения расчетов в первом приближении считаем поступление сточных вод по длине расчетных участков пропорционально площади тяготеющим к ним участков кварталов жилой застройки.

Расчетный расход сточных вод на участках сети зависит от среднего расхода (или модуля стока) с площади стока.

Вычисляем расчетное (истинное) значение модуля стока по районам:

Р - плотность населения.

Результаты заносим в табл.6.

4. Определение расходов сточных вод от промышленных предприятий

Расход сточных вод от промышленных предприятий определяется как сумма производственных, душевых и хозяйственно-бытовых расходов в максимальную смену.

А) Максимальный секундный расход производственных сточных вод для машзавода определяется по формуле:

q_пр = Q_max.см ·К·1000/3600·T=1164·1000/3600·8=40,42 л/с (31),

где Q_max.см - наибольший расход сточных вод предприятия в смену, т.е. расход на технологические нужды в максимальную смену.

Q_max.см. = Q_{технологич.} / n=3 492/3=1 164 м³/см

К - коэффициент часовой неравномерности; согласно заданным условиям К=1;

n - количество смен;

Т - продолжительность смены; Т=8 ч.

Для радиозавода:

Q_max.см== Q_{технологич.} ·0,6=7 488·0,6=4 492,8 м³/см, т.к. при К=1,2 и двухсменном режиме работы предприятия в первую смену расходуется 60% воды от суточного расхода.

q_пр = Q_max.см ·К·1000/3600·T=4 492,8·1,2·1000/3600·8=187,2 л/с

Б) Максимальный расход хозяйственно-бытовых сточных вод определяется по формуле:

Для Маш.завода:

q х-б =q х· Кч · N_x + q г· Кч · N_r =(25·3·1278+45·2,5·2527)/3600·8=13,2 л/c

Где q х и q г – нормы расхода для «холодных» и «горячих» цехов,

q х =25 л/с; q г =45 л/с

Кч и Кч - коэффициенты часовой неравномерности притока сточных вод соответственно для «холодных» и «горячих» цехов,

Кч =3; Кч =2,5;

N_x и N_r – количество работающих в «холодных» и «горячих» цехах в максимальную смену;

Т – продолжительность смены, Т=8 ч.

Для радиозавода:

q х-б = q х· Кч · N_x / 3600·T=25·3·3090 / 3600·8=8,05 л/c.

В) Расход душевых сточных вод определяют по формуле:

Для Маш.завода:

Q_душ.=q _д.с. · n _д.с. 3600=500·361/3600=50,14 л/c ,

Для радиозавода:

Q_душ.=q _д.с. · n _д.с. 3600=500·150/3600=20,83 л/c

Г) Общий максимальный расход от маш. завода при отводе сточных вод всех категорий составит:

q max. расч. = q пр + q х-б + q душ = 40,42+13,2+50,14=103,76 л/c

для радиозавода:

q max. расч. = q пр + q х-б + q душ = 187,2+8,05+20,83=216,08 л/c

5. Определение расходов сточных вод на участках сети

Для определения этих расходов вся сеть водоотведения города разбивается на расчетные участки, нумерация которых производится от наиболее удаленных то­чек вниз по течению воды до конца главного коллектора.

Расчетный расход сточных вод на участках мы уже определили ранее как про­изведение среднего расхода или модуля стока на величину площади.

Расчетный расход от обслуживающих зданий (т.е. бань и прачечных) принима­ется как сосредоточенный и поступает в начало расчетного участка, отводящего сток от квартала, в котором расположено это здание.

Расчетный расход от промышленных предприятий также является сосредото­ченным.

Расходы сточных вод на отдельных расчетных участках сети водоотведения вычисляются как

qi = (q путев ⁺ q транзит.) х К_{gen max} ⁺ q соср,

q путев, q транзит. - путевой и транзитный расходы, поступающие в начало участка с прилегающего квартала;

Kgen max - общий максимальный коэффициент неравномерности притока сточных вод (табл. 8), который определяется по СНиП 2.04.03-85 "Канализация. Наружные сети и сооружения";

q соср. - сосредоточенные расходы сточных вод от предприятий бытового назначе­ния (т.е. бань и прачечных) и промышленных предприятий.

Таблица 8

Общий коэффициент неравно­мерности притока сточных вод	Средний расход сточных вод, л/с
Максимальный	5	10	20	50	100	300	500	1000	5000
Кgen max	2,555 55	2,1	1,9	1,7	1,6	1,55	1,5	1,47	1,44

Если считать, что прямоугольниками обозначены жилые кварталы; маленьки­ми стрелками - внутриквартальный сток; большими - направление потока воды в трубопроводе, а цифрами - узлы сети канализации, то тогда для участка 4-5; Транзитный расход - расход на предшествующем участке (участке 3-4); путевой расход - расход, поступающий с прилегающего к участку 4-5 квартала. Путевой расход в расчетный участок поступает по всей длине квартала, однако в целях уп­рощения расчета его условно считают поступающим в начале участка (в точке 4). Это создает некоторый допустимый запас в расчете. Сосредоточенный расход -это расход от промышленных предприятий или предприятий бытового обслужи­вания. Различают транзитный и местный сосредоточенные расходы. Местный (или собственный) сосредоточенный расход - расход от промышленного пред­приятия, расположенного в прилегающем квартале; транзитный сосредоточен­ный расход (или расход притоков) - расход от предприятий, расположенных в кварталах, прилегающих к вышележащим участкам сети.

3 4 5

Рис.2. Схема транзитного и путевого расходов

Результаты расчетов представлены в таблице 7.

Часы суток	Хоз.-пить. Нужды		Полив	Бани	Прачечная	Маш.завод				Радиозавод			суммарный расход
	%	м3	м3	м3	м3	Технолог.	хоз.-пит.расходы		душевые	технолог.	хоз.-пить	душевые	м3	%
							Хол.цеха	Гор.цеха
0..1	2,75	1 476,38	-	-	-	145,5	1.95	5,994	10,005	-	-	-	1 639,829	2,283
1..2	2,95	1 583,76	-	-	-	145,5	0,65	4,615	-	-	-	-	1 734,525	2,415
2..3	2,45	1 315,33	-	-	-	145,5	1,3	4,615	-	-	-	-	1 466,745	2,042
3..4	2,6	1 395,85	-	-	-	145,5	1,3	4,615	-	-	-	-	1 547,265	2,155
4..5	3,8	2 040,09	-	-	-	145,5	1,95	4,615	-	-	-	-	2 192,155	3,053
5..6	4,1	2 201,16	298,33	-	-	145,5	0,65	4,615	-	-	-	-	2 650,255	3,690
6..7	4,5	2 415,91	298,33	-	-	145,5	1.3	4,615	5,873	-	-	-	2 871,428	3,998
7..8	4,9	2 630,65	298,33	135	159,37	145,5	1,3	4,615	5,873	561,6	-	-	3 942,238	5,490
8..9	4,9	2 630,65	-	135	159,37	145,5	1,95	5,994	10,005	561,6	4,831	-	3 654,900	5,089
9..10	5,85	3 140,68	-	135	159,37	145,5	1,994	13,701	-	561,6	9,662	-	4 167,507	5,803
10..11	4,9	2 630,65	-	135	159,37	145,5	3,988	13,701	-	561,6	9,662	-	3 659,471	5,096
11..12	4,7	2 523,28	-	135	159,37	145,5	3,988	13,701	-	561,6	14,494	-	3 556,933	4,953
12..13	4,4	2 362,22	-	135	159,37	145,5	5,981	13,701	-	561,6	4,831	-	3 388,203	4,718
13..14	4,1	2 201,16	-	135	159,37	145,5	1,994	13,701	-	561,6	9,662	15,187	3 243,174	4,516
14..15	4,1	2 201,16	-	135	159,37	145,5	3,988	13,701	36,45	561,6	9,662	15,187	3 281,618	4,570
15..16	4,4	2 362,22	-	135	159,37	145,5	3,988	13,701	36,45	374,4	14,494	25,875	3 270,898	4,555
16..17	4,3	2 308,53	-	135	159,37	145,5	5,981	17,795	62,27	374,4	3,122	-	3 211,968	4,473
17..18	4	2 147,47	-	135	159,37	145,5	0,65	4,615	-	374,4	6,437	-	2 973,442	4,140
18..19	4,2	2 254,84	298,33	135	159,37	145,5	1,3	4,615	-	374,4	6,437	-	3 379,692	4,706
19..20	4,4	2 362,22	298,33	135	159,37	145,5	1,3	4,615	-	374,4	9,656	-	3 490,391	4,860
20..21	4,5	2 415,91	298,33	135	159,37	145,5	1,95	4,615	-	374,4	3,219	-	3 538,294	4,927
21..22	4,8	2 576,97	-	135	159,37	145,5	0,65	4,615	-	374,4	6,437	10,832	3 413, 774	4,755
22..23	4,5	2 415,91	-	135	159,37	145,5	1,3	4,615	5,873	374,4	6,437	10,832	3 259,237	4,538
23..24	3,9	2 093,78	-	-	-	145,5	1,3	4,615	5,873	-	9,656	18,455	2 279,179	3,175
итого:	100	53 686,8	1 790	2 160	2 550	3 492	52,7	190,3	178,7	7 488	128,7	96,37	71 813,74	100

Распределение расходов воды в городе по часам суток наибольшего водопотребления. Таблица 4

Час наибольшего потребления воды: 9...10 ч (5,8 %).

Рис.1. График водопотребления

Таблица 5

Определение регулирующей емкости бака водонапорной башни (в % от суточного расхода)

Часы суток	Расход воды	Подача воды	Поступление воды	Остаток воды
	городом	насосами	в бак	в баке
0..1	2,283	2,500	0,217	0,217
1..2	2,415	2,500	0,085	0,302
2..3	2,042	2,500	0,458	0,76
3..4	2,155	2,500	0,345	1,105
4..5	3,053	2,500	-0,553	0,552
5..6	3,690	5,000	1,31	1,862
6..7	3,998	5,000	1,002	2,864
7..8	5,490	5,000	-0,49	2,374
8..9	5,089	5,000	-0,089	2,285
9..10	5,803	5,000	-0,803	1,482
10..11	5,096	5,000	-0,096	1,386
11..12	4,953	5,000	0,047	1,433
12..13	4,718	5,000	0,282	1,715
13..14	4,516	5,000	0,484	2,199
14..15	4,570	5,000	0,43	2,629
15..16	4,555	5,000	0,445	3,074
16..17	4,473	5,000	0,527	3,601
17..18	4,140	5,000	0,86	4,461
18..19	4,706	5,000	0,294	4,755
19..20	4,860	5,000	0,14	4,895
20..21	4,927	5,000	0,073	4,968
21..22	4,755	2,500	-2,255	2,713
22..23	4,538	2,500	-2,038	0,675
23..24	3,175	2,500	-0,675	0
итого:	100	100	0	-

Таблица 6

Номер	Индекс	Величина площади	Средний расход с
микрорайона	площади стока	стока F,га	площади стока qср,л/с*га
модуль стока для первого района-			0,555
1	а	13,76	7,64
	б	27,2	15,1
	в	13,76	7,64
2	а	3,36	1,86
	б	14,2	7,88
	в	27,96	15,52
3	а	25,92	14,39
	б	25,92	14,39
4	-	41,44	23,0
5	а	18,2	10,1
	б	23,32	12,94
	в	18,92	10,5
6	а	14,52	8,06
	б	46,8	25,97
7	а	21,68	12,03
	б	21,68	12,03
8	а	18,92	10,5
	б	18,92	10,5
итого по району:		396,44	-
модуль стока для второго района-			0,729
9	а	27,36	19,95
	б	27,36	19,95
10	а	28,8	20,99
	б	28,8	20,99
11	а	26,88	19,6
	б	10,7	7,8
	в	19,68	14,35
12	а	14,96	10,91
	б	7,8	5,69
	в	29,92	21,81
13	а	23,12	16,85
	б	26,76	19,51
14	а	24,96	18,2
	б	28,8	21,0
15	а	19,48	14,2
	б	19,48	14,2
16	а	21,6	15,75
	б	21,6	15,75
итого по району:		408,08	-

Таблица 7

Номер	Индекс площади		Средние расходы с жилой				Расчетные расходы, л/с
расчетного	стока		застройки, л/с
участка	путевой	транзитный	путевые	транзитные	общие	Kgen max	с микро-	сосредоточенные расходы			суммар-
							района				ные рас-
								собствен-	притоков	общие	ходы
								ные
1-2	12а	-	10,91	-	10,91	2,082	22,71	13,02	-	13,02	48,75
3-2	12б	-	5,69	-	5,69	2,445	13,91	-	-	-	13,91
2-4	10б	1-2,3-2	20,99	16,6	37,59	1,783	67,02	103,76	13,02	116,78	183,8
4-5	10а	2-4	20,99	37,59	58,58	1,683	97,61	-	116,78	116,78	214,39
5-6	9а	4-5	19,95	58,58	78,53	1,643	129,02	-	116,78	116,78	245,8
7-6	9б	-	19,95	-	19,95	1,901	37,92	-	-	-	37,92
6-8	3а	7-6,5-6	14,39	98,48	112,87	1,597	180,25	-	116,78	116,78	297,03
9-8	3б	-	14,39	-	14,39	2,012	28,95	13,02	-	13,02	41,97
8-10	2а	6-8,9-8	1,86	127,26	129,12	1,593	205,69	-	13,02;116,78	129,8	335,49
10-11	2б	8-10	7,88	129,12	137,0	1,591	217,97	-	129,8	129,8	347,77
12-11	2в	-	15,52	-	15,52	1,99	30,88	-	-	-	30,88
11-13	1а	10-11,12-11	7,64	152,52	160,16	1,585	253,85	216,08	129,8	345,88	599,73
13-14	1б	11-13	15,1	160,16	175,26	1,581	277,09	-	345,88	345,88	622,97
31-32	12в	-	21,81	-	21,81	1,888	41,18	-	-	-	41,18
32-33	14а	31-32	18,2	21,81	40,01	1,767	70,7	-	-	-	70,7
40-33	14б	-	21,0	-	21,0	1,893	39,75	5,0	-	5,0	44,75
33-34	16б	32-33,40-33	15,75	61,01	76,76	1,646	126,35	-	5,0	5,0	131,35
34-35	16а	33-34	15,75	76,76	92,51	1,615	149,4	-	5,0	5,0	154,4
22-23	11в	-	14,35	-	14,35	2,013	28,89	15,0	-	15,0	43,89
19-20	11а	-	19,6	-	19,6	1,908	37,4	-	-	-	37,4
24-20	11б	-	7,8	-	7,8	2,276	17,75	-	-	-	17,75
20-21	5в	19-20,24-20	10,5	27,4	37,9	1,781	67,5	-	-	-	67,5
21-17	5б	20-21	12,94	37,9	50,84	1,698	86,33	-	-	-	86,33
18-17	5а	-	10,1	-	10,1	2,098	21,19	-	-	-	21,19
17-14	1в	18-17,21-17	7,64	60,94	68,58	1,663	114,05	15,0	-	15,0	129,05
14-15	4	13-14,17-14	23,0	243,84	266,84	1,558	415,74	-	15,0;345,88	360,88	776,62
23-25	-	22-23	-	14,35	14,35	2,013	28,89	-	15,0	15,0	43,89
25-26	-	23-25	-	14,35	14,35	2,013	28,89	-	15,0	15,0	43,89
26-27	13а	25-26	16,85	14,35	31,2	1,825	56,94	-	15,0	15,0	71,94
39-27	13б	-	19,51	-	19,51	1,91	37,26	13,02	-	13,02	50,28
27-28	15а	26-27,39-27	14,2	50,71	64,91	1,67	108,4	2,5	15,0;13,02	28,02	136,42
35-28	15б	34-35	14,2	92,51	106,71	1,598	170,52	-	5,0	5,0	175,52
28-29	8б	35-28,27-28	10,5		171,62	1,582	271,5	2,5	5,0;28,02	35,52	307,02
36-37	7а	-	12,03	-	12,03	2,059	24,77	5,21	-	5,21	29,98
38-37	7б	-	12,03	-	12,03	2,059	24,77	-	-	-	24,77
37-29	8а	36-37,38-37	10,05	24,06	34,11	1,806	61,6	-	5,21	5,21	66,81
29-30	-	28-29,37-29	-	205,73	205,73	1,574	323,82	-	5,21;35,52	40,73	364,55
30-15	6б	29-30	25,97	205,73	231,7	1,567	363,07	-	40,73	40,73	403,8
16-15	6а	-	6,06	-	6,06	2,415	14,63	-	-	-	14,63
15-ОС	-	14-15,16-15,30-15	-	504,6	504,6	1,499	756,40	-	40,73;360,88	401,61	1 158,01
										итого(л/с):	1158,01