2. 1. Расчетно-технологический раздел
2.1.1 Определение расчетных расходов
Расчетные расходы воды определяют с учетом числа жителей населенного места и норм водопотребления.
Нормой хозяйственно-питьевого водопотребления в населенных местах называют количество воды в литрах, потребляемой в сутки одним жителем на хозяйственно-питьевые нужды. Норма водопотребления зависит от степени благоустройства зданий и климатических условий.
В течение года и в течение суток, вода для хозяйственно-питьевых целей расходуется неравномерно (летом расходуется больше, чем зимой; в дневные часы – больше, чем в ночные).
Площадь застройки первого района А1 = 91 га, второго А2 = 87 га.
При плотности населения Р1 = 300чел/га и Р2 = 250чел/га, (по заданию) число жителей города составляет
N1 = P1×F1жил = 300 * 91 = 27300чел
N2 = P2×F2жил = 250 * 87 = 21750 чел
Nобщ = 27300 + 21750 = 49050 чел
Расчетный (средний за год) суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды в населенном пункте определяют по формуле
Qсут 1 = qж1 Nж1/1000, м3/сут;
Qсут 2 = qж2 Nж2/1000, м3/сут;
Qсут1 = 300*27300/1000 = 8190 м3/сут.
Qсут 2 = 250 * 21750 /1000 = 6525 м3/сут
Где qж – удельное водопотребление;
Nж – расчетное число жителей.
Qсут ср общ = 8190 + 6525 = 14715м3/сут
Расчетные расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления, м3/сут,
Qсут max = Kсут max* Qсут m;
Qсут min = Kсут min* Qсут m.
Коэффициент суточной неравномерности водопотребления Kсут следует принимать равным
Kсут max = 1,1 – 1,3
Kсут min = 0,7 – 0,9
Большие значения Kсут max принимают для городов с большим населением, меньшие – для городов с малым населением. Для Kсут min – наоборот.
Qсут max 1 = 1,1*8190 = 9009 м3/сут;
Qсут max 2 = 1,1*6525 = 7177,5 м3/сут
Qсут max = 9009 + 71775 = 16186,5 м3/сут
Расчетные часовые расходы воды, м3/ч,
qч max = Kч max * Qсут max/24
Коэффициент часовой неравномерности водопотребления определяют из выражений
Kч max = max * max
Где - коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий: max = 1,2 для обоих районов;
- коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте. 1 = 1,19, 2 = 1,2
Kч max 1 = 1,2*1,19 = 1,43
Kч max 2 = 1,2*1,2= 1,44
qч max 1 = 1,43*9009/24 = 536,8 м3/ч
qч max 2 = 1,44*7177,5/24 = 430,65 м3/ч
По рассчитанному коэффициенту часовой неравномерности Kч max = 1,5 задаемся вероятным графиком распределения суточных расходов по часам суток.
По данным таблицы распределения суточных хозяйственно-питьевых расходов по часам суток при разных коэффициентах часовой неравномерности для населенных пунктов для Kч max = 1,43; 1,44 строим график суточного водопотребления и совмещаем с этим графиком графики подачи воды насосами 1 и 2 подъема.
Для заполнения таблицы 1 рассчитаем почасовой отбор воды городом из водопроводной сети по формуле:
qч = % * Qсут max / 100%
q0-1 = 1,5% * 16186,5 / 100% = 242,8 м3/ч
Итак далее по каждому часу, полученные результаты подставляем в графу 3.
Определим расход воды на мойку улиц, площадей и поливку зеленых насаждений.
Т.к. нет определенных данных по видам благоустройства населенного пункта, то расход воды на поливку принимается в расчете на одного жителя qпол = 50 л/сут чел, в сутки поливается 20% площади города
Qполив. = qпол * N*20%/1000, м³/сут
Qполив. = 50 * 49050 *20/1000 * 100 = 491 м³/сут
Принимаем одну поливку, общей продолжительностью 6 часов. Определим часовой расход на поливку. Отсюда следует:
Qполив. / 6 = 491/6 = 81,8 м³/час
Полученные результаты заносятся в графу 4 таблицы 1.
По заданию, из городской сети предусматривается питание промышленного предприятия, расположенного в черте города. На предприятии вода расходуется на хозяйственно-питьевые нужды, душевые и производственные нужды. Из городского водопровода вода на технологические нужды отпускается временно, до создания на заводе системы с оборотом воды.
Определим расход воды на хозяйственно-питьевые нужды промышленного предприятия. Нормы водопотребления приняты: для холодных цехов – 25 л/см, коэффициент часовой неравномерности – 3,0 для горячих цехов 45 л/см, коэффициент часовой неравномерности – 2,5 [1, п.2.4].
Расход воды на хозяйственно-бытовые нужды промышленного предприятия определяем по формуле:
Qхоз-быт.1,3
Х.ц.=
,
м³/сут, где
q – нормы водопотребления на одного человека;
N – число работающих в смену
Qхоз-быт.1,3
Х.ц.=
= 15
м³/сут
Qхоз-быт.2
Х.ц.=
=
25
м³/сут
Определим расход воды на хозяйственно-питьевые нужды горячего цеха посменно: т.к в 1, 2, 3 сменах в горячем цехе работает одинаковое количество человек, тогда и расход воды в этих сменах будет одинаковый:
Qхоз-быт.1,2,3
Г..ц.=
=
= 18
м³/сут
Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды за сутки холодного цеха:
Qхоз-быт.1,2, 3 Х.ц.=15 + 25 + 15 = 55 м³/сут
Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды за сутки горячего цеха:
Qхоз-быт.1,2,3 Г..ц.= 18 + 18 + 18 = 54 м³/сут
Рассчитаем почасовой расход воды на хозяйственно-питьевые нужды холодного горячего цехов промпредприятия посменно:
Qхоз-быт. час = % * Qхоз-быт / 100% м³/час
Qхоз-быт.0-1 Х.ц.. = 12,5 * 15 / 100 = 1,87 м³/час
Qхоз-быт.0-1 Г.ц.. = 12,5 * 18 / 100 = 2,25 м³/час
Полученные рзультаты заносятся в графу 6 таблицы 1. Аналогично рассчитываются почасовой расход воды на хоз-питьевые нужды второй и третьей смен горячего цеха, результаты заносятся в графу 9.
Определим расход на душевые.
Число людей, пользующихся душем в холодном цехе: Рдуш.хол. = 50 % от числа работающих
Nдуш 1,3Х.ц = 50% * N1,3 / 100% = 50 * 600 / 100 = 300 чел
Nдуш 2Х.ц = 50% * N2 / 100% = 50 * 1000 / 100 = 500 чел
Число людей, пользующихся душем в горячем цехе: Рдуш.гор. = 75 % от числа работающих
Nдуш 1,2,3Г.ц = 75% * N1,2,3 / 100% = 75 * 400 / 100 = 300 чел
Определим количество работающих душевых сеток в холодном и горячем цехах:
Таблица 2.5 Распределение расчетных расходов воды в городе по часам суток
Часы суток |
Потребление городом |
Qпр м3/сут
|
Приборостроительный завод |
Суммарный расход, м3
|
% от Qсут |
|||||||||||||
Расход на хоз-питьев. нужды |
Поливка |
Холодные цеха |
Горячие цеха |
|||||||||||||||
Q,м3 |
в % от Qсут |
% |
м3 |
душ |
% |
м3 |
душ |
|
|
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
||||||
0-1 |
242,8 |
1,5 |
|
30 |
12,5 |
1,84 |
12,75 |
12,5 |
2,25 |
12,75 |
302,42 |
1,69 |
||||||
1-2 |
242,8 |
1,5 |
|
30 |
6,25 |
0,94 |
|
8,12 |
1,46 |
|
275,2 |
1,53 |
||||||
2-3 |
242,8 |
1,5 |
|
30 |
6,25 |
0,94 |
|
8,12 |
1,46 |
|
275,2 |
1,53 |
||||||
3-4 |
242,8 |
1,5 |
|
30 |
6,25 |
0,94 |
|
8,12 |
1,46 |
|
275,2 |
1,53 |
||||||
4-5 |
404,66 |
2,5 |
|
30 |
18,75 |
2,81 |
|
15,65 |
2,82 |
|
440,29 |
2,45 |
||||||
5-6 |
566,53 |
3,5 |
|
30 |
37,5 |
5,62 |
|
31,25 |
5,63 |
|
607,78 |
3,38 |
||||||
6-7 |
728,39 |
4,5 |
|
30 |
6,25 |
0,94 |
|
8,12 |
1,46 |
|
760,79 |
4,23 |
||||||
7-8 |
890,26 |
5,5 |
81,8 |
30 |
6,25 |
0,94 |
|
8,12 |
1,46 |
|
1004,46 |
5,59 |
||||||
8-9 |
1011,66 |
6,25 |
81,9 |
60 |
12,5 |
3,13 |
12,75 |
12,5 |
2,25 |
12,75 |
1182,19 |
6,58 |
||||||
9-10 |
1011,66 |
6,25 |
|
60 |
6,25 |
1,56 |
|
8,12 |
1,46 |
|
1074,68 |
5,98 |
||||||
10-11 |
1011,66 |
6,25 |
|
60 |
6,25 |
1,56 |
|
8,12 |
1,46 |
|
1074,68 |
5,98 |
||||||
11-12 |
1011,66 |
6,25 |
81,8 |
60 |
6,25 |
1,56 |
|
8,12 |
1,46 |
|
1156,47 |
6,43 |
||||||
12-13 |
809,32 |
5,0 |
|
60 |
18,75 |
4,69 |
|
15,65 |
2,82 |
|
876,83 |
4,88 |
||||||
13-14 |
809,32 |
5,0 |
|
60 |
37,5 |
9,38 |
|
31,25 |
5,63 |
|
884,33 |
4,92 |
||||||
14-15 |
890,26 |
5,5 |
|
60 |
6,25 |
1,56 |
|
8,12 |
1,46 |
|
953,28 |
5,4 |
||||||
15-16 |
971,19 |
6,0 |
81,8 |
60 |
6,25 |
1,56 |
|
8,12 |
1,46 |
|
1116,01 |
6,23 |
||||||
16-17 |
971,19 |
6,0 |
81,9 |
50 |
12,5 |
1,87 |
21,0 |
12,5 |
2,25 |
12,75 |
1140,96 |
6,35 |
||||||
17-18 |
890,26 |
5,5 |
81,8 |
50 |
6,25 |
0,94 |
|
8,12 |
1,46 |
|
1024,46 |
5,7 |
||||||
18-19 |
809,32 |
5,0 |
|
50 |
6,25 |
0,94 |
|
8,12 |
1,46 |
|
861,72 |
4,8 |
||||||
19-20 |
728,39 |
4,5 |
|
50 |
6,25 |
0,94 |
|
8,12 |
1,46 |
|
780,79 |
4,35 |
||||||
20-21 |
647,46 |
4,0 |
|
50 |
18,75 |
2,81 |
|
15,65 |
2,82 |
|
703,09 |
3,91 |
||||||
21-22 |
485,59 |
3,0 |
|
50 |
37,5 |
5,62 |
|
31,25 |
5,63 |
|
546,84 |
3,04 |
||||||
22-23 |
323,73 |
2,0 |
|
50 |
6,25 |
0,94 |
|
8,12 |
1,46 |
|
376,13 |
2,1 |
||||||
23-24 |
242,8 |
1,5 |
|
50 |
6,25 |
0,94 |
|
8,12 |
1,46 |
|
255,2 |
1,42 |
||||||
итого |
16186,5 |
100 |
491,0 |
1120,0 |
300,0 |
55,0 |
46,5 |
300,0 |
54,0 |
38,25 |
17991,25 |
100 |
||||||
Nсет = Nдуш / а, где
а- количество человек на одну душевую сетку, по заданию составляет 9 человек
Nсет 1,3 Х.ц = Nдуш / а = 300/9 = 34 сетки
Nсет 2 Х.ц = Nдуш / а = 500/9 = 56 сетки
Nсет 1,2,3 Гц = Nдуш / а = 300/9 = 34 сетки
Определим расход воды на душевые нужды в холодном и горячем цехаха:
часовой расход воды на одну душевую сетку составляет 500л, продолжительность пользования душем 45 мин. после окончания смены [I, п.3.8]. Расходы воды на душевые нужды определим по формуле:
Qдуш=
,
где
qдуш -=500л в час
N – число работающих сеток
Qдуш
1,3Х.ц.
=
= 12,75
м³/час
Qдуш
2Х.ц.
=
= 21
м³/час
Полученные результаты заносим в графу 7.
Qдуш 1,2,3Г.ц. = = = 12,75 м³/час
Полученные результаты заносим в графу 10.
Qдуш 1,2,3Г.ц. = 12,75 + 12,75 + 12,75 = 38,25 м³/сут
Qдуш 1,2,3Х.ц. = 12,75 + 21 + 12,75 = 46,5 м³/сут
Для производственных нужд, согласно заданию, используется вода питьевого качества в количестве 30 м3/час, 60м3/час 50м3/час .
Qпр= Qпр 1 * 8 + Qпр 2 * 8 + Qпр 3 * 8 = 30 * 8 + 60 * 8 + 50 * 8 = 1120 м3/сут
Расходы воды на пожаротушение.
Расчетный расход на наружное пожаротушение не входит в расчетную сумму суточного водопотребления города. Однако, его значение необходимо знать для проверки сети водопровода на пропуск пожарного расхода
Расходование воды для тушения пожаров производится эпизодически – во время пожаров. Расход воды на наружное пожаротушение (на один пожар) и количество одновременных пожаров в населенном пункте принимают по таблице, учитывающей расход воды на наружное пожаротушение в соответствии с числом жителей в населенном пункте.
Расход воды на наружное пожаротушение на промышленном предприятии зависит от площади предприятия, объёма здания, степени их огнестойкости и категории производства [1, табл. 11-14].Принимаем 2 одновременных пожара пр расходе 25 л/с на один пожар, на внутреннее пожаротушение из расчета две струи по 2,5 л/с на один расчетный пожар.
При наличии в городе предприятия, общий расход на наружное пожаротушение следует определять как сумму потребного большего расхода плюс 50% меньшего расхода. [1, п.3.18]
Qпож. = 25* 2. + 20: 2 = 60 л/сек
Расход на внутреннее пожаротушение принимаем из расчёта одновременного действия двух пожарных струи по 2.5 л/сек [1, табл. 5]. Общий пожарный расход воды для города составит
60 + (2 * 2,5) = 65л/с.
Общий расчетный расход воды в городе приведен в табл. 1