2747

УДК 628.1 К918

Кунц К.Л., Ким И.Л. Водоснабжение населенного пункта и железнодорожной станции: Метод. указ. по выпол-

нению курсовой работы. 2-е изд., перераб. идоп. –Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2014. – 50 с.

В работе приведены исходныеданные для проектирования, даны рекомендацииповыборусистемыисхемыводоснабжения,изложенпорядокиметодика расчета водопроводных сетей, необходимые для выполнения курсовой работы справочные данные.

Предназначены для студентов по профилю «Водоснабжение и водоотведение» направления подготовки 08.03.01 «Строительство» дневной и заочной

форм обучения.

Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры «Гидравлика, водоснабжение, водные ресурсы и экология».

О т в е т с т в е н н ы й р е д а к т о р

канд. техн. наук, доц. П.М. Постников

Р е ц е н з е н т

директор СП «Росводоканал» В.М. Низковских

Сибирский государственный университет путей сообщения, 2014

Кунц К.Л., Ким И.Л., 2014

Введение

Выполнение курсовой работы по дисциплине «Водоснабжение» позволит студенту приобрести навыки определения расходов воды потребителями, расчета и конструирования элементов систем подачи и распределения воды, выполнения соответствующих чертежей, оформления чертежной документации, работы с нормативно-справочной и другой технической литературой, обоснованной защиты принятых проектных решений. Все это в совокупности позволит студенту глубже осмыслить и понять курс «Водоснабжение», лучше подготовиться к промежуточной итоговой аттестации, сформировать требуемые Федеральным образовательным стандартом профессиональные компетенции.

3

1.Состав курсовой работы

Всостав курсовой работы входит расчетно-пояснительная записка и чертежи.

Расчетно-пояснительная записка включает:

1. Анализ исходных данных. Определение категорий и количества потребителей воды.

2. Выбор величины удельного водопотребления и требуемых свободных напоров.

3. Расчет суточных и часовых расходов воды.

4. Построение графиков водопотребления и подачи воды насосами.

5. Выбор и обоснование системы и схемы водоснабжения.

6. Определение регулирующего и полного объемов бака водонапорной башни и резервуаров чистой воды.

7. Трассирование водопроводной сети и подготовка ее к гидравлическому расчету.

8. Гидравлический расчет сети и водоводов.

9. Составление таблиц свободных напоров в сети.

10. Построение пьезометрических линий по водоводам и одной из магистральных линий.

11. Определение высоты ствола водонапорной башни.

12. Список использованных источников.

Вграфической части работы необходимо представить:

1.Схематичный генеральный план объекта с сетями и сооружениями водоснабжения (М 1 : 10 000).

2.Деталировку кольца водопроводной сети (М 1 : 5 000).

3.Масштабные схемы характерных колодцев на сети (М 1 : 20, 1 : 50).

4.План и разрез одного элемента водопроводной сети

(М 1 : 10, М 1 : 20, М 1 : 50).

2. Анализ исходных данных

Изучив план и рельеф местности в районе расположения железнодорожной станции и населенного пункта (прил. А), необходимо определить площадь жилой застройки и численность населения, а также установить категории и количество других потре-

4

бителей воды. Следует обратить внимание на наличие или отсутствие оборотной системы водоснабжения на предприятиях станции и города.

3.Выбор величин удельного водопотребления

итребуемого свободного напора

Величины удельного водопотребления выбираются отдельно для каждого вида потребителей.

Нормы водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды жителей города [1], приведены в табл. 1.

Нормы водопотребления для объектов железнодорожной станции, промышленных предприятий города и объектов социального назначения приведены в табл. 2–4.

Таблица 2

Удельное водопотребление на нужды железнодорожного транспорта

5

Кроме того, необходимо учесть расход воды на тушение пожаров и полив территории населенного пункта и предприятия [1, 2].

Примечание. При механизированной поливке допускается до 90 % объема воды забирать не из системы водоснабжения, а непосредственно из источника или из технического водопровода.

Величины требуемых свободных напоров для жилых и общественных зданий устанавливаются расчетом по методике, изложенной в [1, 2], а для остальных объектов принимаются по заданию и справочной литературе.

4. Определение суточных и часовых расходов воды

Рекомендуется отдельно по всем категориям потребителей и в целом по объекту вычислить средние и максимальные суточные расходы воды.

Средние суточные расходы воды рассчитываются по формуле

Qср = qi ni , (1)

где qi – норма водопотребления на соответствующие нужды, м3/ед.; ni – расчетное число единиц.

7

Максимальные суточные расходы воды определяются по формуле

где Kсут. mах – максимальный коэффициент суточной неравномерности водопотребления.

Результаты расчета удобно представить в виде таблицы по форме, приведенной в прил. Б. Коэффициенты суточной неравномерности водопотребления принимаются по [1, 2] и другой литературе.

На основании таблицы суточных расходов воды, коэффициентов часовой неравномерности водопотребления и соответствующих им стандартных распределений расходов воды по часам суток (прил. В, Г, Д) вычисляются часовые расходы воды отдельно по видам потребителей и в целом по объекту. Результаты расчетов заносятся в таблицу, выдаваемую кафедрой.

Примечания: 1. Режимы расходования воды на заправку водой пассажирских вагонов, обмывку подвижного состава и на другие специфические для железнодорожного транспорта технологические процессы зависят от расписания движения поездов и прочих факторов. Студентам рекомендуется эти режимы назначать самостоятельно по согласованию с руководителем курсового проектирования.

2. При назначении режима поливки территории города, станции и промпредприятий следует иметь в виду, что время поливки не должно совпадать с периодами наибольшего водопотребления на прочие нужды.

5. Выбор режима подачи воды насосами станции второго подъема

Предварительно по данным таблицы часовых расходов необходимо построить график суммарного водопотребления в целом по объекту (рис. 1).

8

Рис. 1. Графики водопотребления и подачи воды насосами:

1 – водопотребление; 2 – подача воды насосами второго подъема; 3 – подача воды насосами первого подъема

Режим подачи воды насосами станции второго подъема следует принять таким, чтобы график водоподачи был возможно ближе к графику водопотребления, что в системах водоснабжения с водонапорной башней позволит получить наименьший регулирующий объем бака, а в безбашенных системах – свести до минимума бесполезные затраты энергии на создание избыточного напора. Однако при этом надо иметь в виду, что установка более 4–6 параллельно работающих насосов нецелесообразна по причине значительного снижения их КПД. На рис. 1 в качестве примера приведен график подачи воды насосами. Рекомендуется проработать 3–4 варианта режимов подачи воды и из них выбрать наилучший.

6. Выбор и обоснование системы и схемы водоснабжения

Выбор системы водоснабжения осуществляется на основании исходных данных, видов и объемов водопотребления, требований к качеству воды и других факторов [3–5]. Рекомендуется отдавать предпочтение централизованным системам водоснабжения многофункционального назначения с повторным использованием воды на производственных объектах.

9

Схема водоснабжения должна быть такой, чтобы наряду с требуемой надежностью подачи воды обеспечивалась экономичность системы водоснабжения [3]. Водозаборные сооружения располагаются выше объекта по течению воды в реке на расстоянии, позволяющем организовать зону санитарной охраны. Очистные сооружения и насосная станция второго подъема обычно размещаются рядом с водозабором. Водоводы до объекта прокладываются по кратчайшему расстоянию не менее чем в две нитки. Магистральные линии сети закольцовываются, распределительные могут иметь тупики длиной не более 200 м. Водонапорная башня устанавливается на возвышенности на территории объекта или в непосредственной близости от него.

7. Определение регулирующего и полного объемов бака водонапорной башни и резервуаров чистой воды

Регулирующий объем бака водонапорной башни рекомендуется определять табличным способом, а резервуаров чистой воды – аналитическим [3].

Примечание. При определении регулирующего объема резервуаров чистой воды режим поступления воды в них от очистных сооружений или насосной станции первого подъема можно принять равномерным в течение суток.

Полные объемы бака башни Wвб и резервуаров чистой воды Wрчв можно определить по формулам:

где Wрег.вб – регулирующий объем бака водонапорной башни, м3; Q'пож – расход воды на тушение одного наружного и одного внутреннего пожаров, м3/ч; Qвб – расход воды из башни в час максимального водопотребления, м3/ч; t – время, на которое рассчитыва-

ется противопожарный запас воды в баке башни, t = 1/6 ч; Wмо – «мертвый» объем, образующийся в баке в случае, если водоотводящий стояк начинается с отметки, превышающей отметку днища бака (обычно на 0,2–0,3 м), м3; Wрег.рчв – регулирующий объем резервуаров чистой воды, м3; Wпож – объем воды, предназначенный для тушения расчетного количества пожаров:

10