Требуется запроектировать водопроводную сеть для населенного пункта, расположенного в Самарской области. Населенный пункт имеет два жилых района, отличающихся плотностью населения, степенью санитарно-технического благоустройства зданий и этажностью.

Район А: плотность населения Р_А = 270 чел/га; высота зданий жилой застройки 7 этажей; здания оборудованы внутренним водопроводом, канализацией, ваннами и централизованным горячим водоснабжением.

Район Б: плотность населения P_Б = 220 чел/га; высота зданий жилой застройки до 5 этажей; здания оборудованы внутренним водопроводом, канализацией, ваннами и местными водонагревателями.

Механизированная мойка усовершенствованных покрытий проездов и площадей, а также поливка городских зеленых насаждений осуществляются один раз в сутки. Усовершенствованные покрытия занимают 18%, а зеленые насаждения 6% площади района «А».

В населенном пункте расположены два промышленных предприятия.

Промышленное предприятие 1. Общее число работающих N_общ. = 3300 чел.: 1 смена – N₁ = 1900 чел.; 2 смена – N₂ = 1100 чел.; 3 смена – N₃ = 300 чел. В цехах с тепловыделением более 20 Ккал на 1 м³/час (горячие цехи) работают 25% от общего числа работающих в смену. Душем пользуются 22% работающих. Число человек, приходящихся на одну душевую сетку, в горячих цехах n_гор. = 7 чел/сет., в остальных n_хол. = 10 чел./сет. Число часов в смене t = 8 час. Расход воды на производственные нужды в течение каждой смены равномерный: Q₁ = 600 м³/см; Q₂ = 450 м³/см; Q₃ = 250 м³/см. Производство по пожарной опасности относится к категории Д, степень огнестойкости зданий I, строительный объем наибольшего из корпусов 120000 м³.

Промышленное предприятие 2. Общее число работающих N_общ = 5000 чел.: 1 смена – N₁ = 3100 чел.; 2 смена – N₂ = 1900 чел. горячих цехов нет. Душем пользуются 12% работающих. На одну душевую сетку приходится n_хол. = 9 чел./сет. Расход воды на производственные нужды : Q₁ = 850 м³/см; Q₂ = 450 м³/см. Максимальный коэффициент часовой неравномерности потребления воды на технологические нужды наблюдается перед перерывом и равен К_ч.max = 1,2. Производство по пожарной опасности относится к категории Б, степень огнестойкости зданий II, строительный объем наибольшего из корпусов 19000 м³.

Глубина промерзания грунтов 1,6 м. Грунтовые воды обнаружены на глубине 3,1 м, по характеру они слабоагрессивные к бетону. Стоимость электроэнергии 2,20 коп. за 1 кВт/ч.

1. Определение суточных расходов воды на хозяйственно-питьевые нужды населения

Среднесуточный расход определяется по формуле

,

где q_ж - норма водопотребления, принимается по таблице 1 [1], л/сут на 1 жителя; N - расчетное число жителей, чел.

Норма водопотребления определяется в зависимости от степени благоустройства, географического местоположения населенного пункта, уклада жизни населения и других местных условий. В данном проекте нормы водопотребления рекомендуется принимать: для северных районов – минимальные значения, для средней полосы – средние, для южных районов – максимальные. В рассматриваемом примере приняты средние нормы водопотребления:

Район “А”:

л/сут. на 1 чел.

Район ”Б”:

л/сут. на 1 чел.

Расчетное число жителей определяется по формуле: , чел.,

где F_i - площадь кварталов с одинаковой плотностью населения на 1 га, определяется по генплану населенного пункта;

P_i – плотность населения, чел/га.

F_р^А=71.09 га

F_р^Б=108.985 га

N_ж^А=71.09 ∙ 270=19000 чел.

N_ж^Б=108.985 ∙ 220=24000 чел.

Расчетный расход, по которому ведется проектирование всех водопроводных сооружений, определяется для суток максимального водопотребления с учетом неучтенных расходов.

Расчетные расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления определяются по формулам:

, м³ /сут.

, м³ /сут.

Коэффициенты суточной неравномерности водопотребления учитывают уклад жизни населения, степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и принимается согласно [1, п. 2.2] равными: К_сут.max=1,1 – 1,3; К_сут.min=0,7 – 0,9.

Результаты расчета представлены в таблице 1.

Таблица 1.-Суточные расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды

Район города	Площадь района Fi , га	Плотность населения Pi, чел/га	Расчетное число жителей N, чел.	Нормы водопотребления qж ,л/сут. на 1 чел.	Коэффициенты суточной неравномерности		Суточный расход воды, м3 /сут
					Kсут.max	Kсут.min	Qсут.m	Qсут.max	Qсут.min
А	71,09	270	19000	290	1,2	0,8	6679,51	5566,26	4453,008
Б	108,895	220	24000	195	1,2	0,8	5610,61	4675,5	3740,40
Всего	179,985	-	43000	-	-	-	12290,12	10241,76	8193,408

2. Определение расходов воды на хозяйственно-питьевые нужды на промышленных предприятиях

По каждому предприятию на основании исходных данных определяется число работающих в горячих и холодных цехах, а также число душевых сеток, которыми пользуются каждую смену. Их количество определяется по формуле:

, шт.,

где N_гор. и N_хол. - количество человек, принимающих душ в горячих и холодных цехах соответственно;

n_гор. и n_хол. – количество человек на одну душевую сетку в горячих и холодных цехах соответственно.

Номы водопотребления и коэффициенты часовой неравномерности на промышленных предприятиях принимаются согласно [1, п. 2.4]. В горячих цехах q_гор.=45 л/см на 1 работающего, а К_ч.max=2,5.

В остальных цехах q_хол.=25 л/см на 1 работающего, К_ч.max=3. Часовой расход воды на одну душевую сетку принимается 500 л, а продолжительность пользования душем 45 мин после окончания смены, следовательно, q_д=500 ∙ 45 / 60=375 л/см.