1. Запроектировать водозаборный узел для водоснабжения животноводческой фермы.

1.1.Пояснить методику определения расчетных расходов и определить суточное водопотребление.

Средне суточное водопотребление определено по формуле

, м³/сут,

где q – удельное водопотребление, л/с

N – количество водопотребителей.

Максимальное водопотребление равно:

, м³/сут,

Где К_max^сут - коэффициент суточной неравномерности.

Согласно СНип 2.04.02-84 К_max^сут - для животноводческого сектора = 1,1;

для производственного = 1,0.

Расчеты сведены в таблицу №1

Таблица №1 – Ведомость определения суточных расходов

Потребители	Ед. измерения	Количество водопотребителей,N	Удельное водоп., q	Qсрсут	Kmaxсут	Qmaxсут
Коровы дойные	Голов	1100	100 л/с	110
Откормочный МРС	Голов	1950	70л/с	136,5
Кормоцех	?	14	?	6,6
Вет.лечебница	Мест	100	100л/с	10
котельная	шт	1	312м3/сут	31,2
						Qmaxсут

1,2 Определить производительность одиночной скважины к концу третьего года эксплуатации.

Производительность суточной скважины определены по формуле:

, м³/сут,

К_ф - коэф. Фильтрации (задан)

m – мощность водоносного горизонта (задан)

S – понижение статического уровня при откачке (задан)

r₀ - радиус скважины, (задан ДИАМЕТР)

R_i- радиус влияния

, м

a* - коэф. пьезопроводности 2*10³ м²/сут

t – время эксплуатации 3 года = 1095 сут

м

м³/сут

4. 1.3 Обосновать систему производственного и противопожарного водоснабжения, установить категорию надежности, количество рабочих и резервных скважин.

Согласно п 2.11 СНиПа – принят объединенный хозяйственно питьевой с противопожарным водоводом

Категория надежности системы принята согласно СНиПу п н.н (в зависимости от числа жителей… человек) - … Для данной категории допускается снижение воды на хозяйственно – питьевые нужды не более …% расчетного расхода. Длительность снижения подачи воды не более … сут. Перерыв в подаче воды допускается не больше, чем на … часов.

Согласно п 8.5 СНиПа принята тупиковая сеть так как вода расходуется так же и на производственные нужды.

Продолжительность тушения пожара принята … часа, согласно п 2.24. Хранение пожарного объема воды в специальных резервуарах. Количество пожарных резервуаров не менее двух, при этом на каждом из них хранится 50% объема воды на пожаротушение согласно п 9.29 СНиПа.

По п 9.30 принято расстояние между резервуарами - … м.

Количество резервных и рабочих скважин определено как

шт., где

Q_max^сут (м³/сут)- таблица 1 п 1

q – производительность скважины, м³/сут

Т – время работы насоса – 24 часа=1 сут.

Результат округляем до целого числа в большую сторону.

По найденному количеству скважин уточним производительность скважины:

, м³/сут

Количество резервных скважин определено по СНиПу согласно таблице 10 n…шт.

, шт – общее количество скважин.

4. 1.4 Определить понижение уровня в скважинах к концу третьего года эксплуатации с учетом взаимодействия.

Понижение уровня воды в скважинах определено по формуле:

, м

l – расстояние от расчетной скважины до скважины, оказывающей взаимодействие

НЕ ЗАБУДЬ!!!!! Если рабочих скважины 3, то слагаемых в формуле – 2, тогда формула будет выглядеть так:

, м

Рисунок 2 - Схема расположения скважин

1.7 Описать технологию строительства скважин.

Существуют следующие способы бурения: 1. ручное бурение - до 10 м, _________ бурение – до 50 м, вибрационное – до 30м, 2. ударно-канатное бурение – вскрытие низкоканатных горизонтов, 3. роторное бурение – при бурении скважины до 1000 м

Выбрано роторное бурение с прямой промывной глинист. раств., т.к. большая скорость бурения, меньшая потребность в обсадных трубах. Горная порода разрушается по всему поперечному сечению скважины под действием осевой нагрузки. Разрушенная порода одновременно выносится потоком промывной жидкости. В процессе подготовительных работ расчищают и выравнивают площадку под буровую установку и оборудование, прокладывают дорогу для поезда к площадке, производят монтаж буровой установки.

В качестве породо разрушающего инструмента применяют долота режущего типа. В качестве промывной жидкости используется глинокислый раствор, что обусловлено слабовязкостью пород. Промывка прямая. Раствор подается по бурильным трубам, поднимается по стволу скважины и поступает в отстойник. Промывочная жидкость служит там же для крепления стенок скважин

1.6Определить границы поясов зоны санитарной охраны.

Зоны санитарной охраны состоят из 3 поясов:

1-й пояс строгого режима

R₁→ п 10.12 СНиПа

От степени защищенности водоносного пласта

2-й пояс для защиты от микробных загрязнений

, м

Т_м – продвижения микробных продвижений → 10.14

μ – коэффициент водоотдачи

3-ий пояс от химических загрязнений

, м

Q_вод = Q_р′ n_раб

Т_х – время продвижения химических продвижений → 10.15 → в сут

Граница________ пояса определена согласно СНиПа п 10.12 (выписать)

5. Рассчитать напорный водовод и подобрать насос.

L_0-1=↓1-↓0

↓1=↓ПЗ-h_зал

h_зал=h₀+0,5

↓0=↓ДУ-(2…5)

↓ДУ=↓СУ-S_р

Так как водовод запроектирован в 2 нитки, то на участке 3-4 Q=3Q′/2

Таблица 2 – Ведомость гидравлического расчета участков водовода

№ участка	q, л/с	l, м	Материал труб	d, мм	V, м/с	1000i	h=1,2*i*l
0-1	Q′р	l0-1	Сталь	По	Ше	вел	ева
1-2	Q′р	50+5…10	Сталь		2-3
2-3	2Q′р	25	Сталь
3-4	3Q′р/2	l	п/э
							Σh=

Подбираем марку насоса по расходу и напору

Q_н=Q′, м³/ч

Н_н = Н_g + Σh + h_изл, м, где

Н_g - геометрическая высота насоса, м

Σh – потери напора, м (табл)

h_изл – потери на излив =1,5…2,0 м

Н_g = ↓УВ_ВБ +↓ДУ, м

По полученному расходу и напору подобран насос марки________________.

9.5. подобрать насос 1-го подъема.

для того чтобы подобрать насос надо определить его расход и напор. Расход определяем по формуле:

q_нс = Q_р / 24 , м³ /ч , H = ( ↓ МФ - ↓ БК ) + Σ h вс. + Σ h наг.тр + h изл. Σ h вс = h ^пут_вс + h ^мест. _вс .

по q_нс и V=0.8-1.2 м/с подобрать диметр и выписать 1000i , материал сталь. h ^мест. _вс – задание.

h ^пут_вс = (1000i /1000) * lвс .

Σ h наг.тр = h ^пут_нап + h ^мест. _нап по q_нс и V=1.6-2.0 м/с подобрать диметр и выписать 1000i , материал сталь. h ^мест. _вс – задание (процент от путевых)

h ^пут_нап = (1000i /1000) * lнап . По q и H подобрать насос.

9.6. Зоны санитарной охраны

Согласно п 10.17 СНиП 2.04.02-84(списать этот пункт), п 10.36, п10.37

П10.17 СНиП (переписать). Затем выписать, что запроектировано на территории 1го,2го,3го поясов.

3.2.Обосновать и разработать систему противопожарного водо­снабжения, показать ее на схеме сети. 20 баллов.

Согласно п. 2.11 СНиП 2.04.02-84 принято наружное пожаротушение водоснабжение из резервуаров . Противопожарный расход хранится в резервуарах, к которым обеспечен свободный подъезд машин. Принято наличие автонасосов, что позволяет согласно п. 9.30 принять радиус действия резервуаров 200 м. Расположение резервуаров показано на рисунке (показать циркулем радиус действия). Минимальное количество резервуаров по п.9.29. оборудование пожарных резервуаров п. 9.33 п.9.12.

Объем пожарных резервуаров:

,

где Q_ПОЖ – расход на наружное пожаротушение,

,

где q_ПОЖ – расход воды на один пожар,

n_ПОЖ – число одновременных пожаров (табл.№5 СНиПа);

t_ПОЖ – продолжительность тушения пожара (п. 2.24)

5 Выполнить гидравлический расчет и разработать технологию про­изводства работ для распределительной водопроводной сети поселка.

5.1.Обосновать материал и марку труб, определить расход воды, выходящий из водонапорной башни, выполнить гидравлический рас­чет. 20 баллов.

Согласно п. 8.21 СНиП В качестве материала для труб может выступать: сталь, чугун, пластмасса, асбестоцемент. Все трубы выдерживают давление в 6 атмосфер, все имеют стандартные диаметры. Но недостатками чугунных и асбестоцементных труб является сложность производства, трудность при доставки без повреждений, сложность соединения. Из оставшихся стальных и пластмассовых предпочтение отдано полиэтиленовым трубам, т.к. они обладают стоимостью, более устойчивы к коррозии и облегчают монтаж водоводов.

Расход воды выходящий из водонапорной башни

Расход воды выходящий из водонапорной башни определяется из условия, что сумма притока должна равняться сумме отбора.

Гидравлический расчет сети

Согласно приведенной схеме выполняется распределение потока по участкам сети с учетом следующих моментов:

а) уравнение баланса расхода для узла должна быть равна нулю.

б) не должно быть на сети участков с нулевыми расходами.

С учетом принятия на сети стальных новых труб и V_ТР=0,9-1,2 (м/с), рассчитаем ведомость тупиковой разводящей сети.

Ведомость расчета тупиковой разводящей сети

№ участка	L, м	q, л/с	d, мм	V, м/с	i,	h=1,2∙i∙L
1-2	300	67	250	1,26	9,82	3,5
2-3	110	6,5	80	0,92	20	2,64
2-4	202	22	175	0,97	10,4	2,52
2-5	520	26,5	175	1,17	14,7	9,17
5-6	124	28,1	175	1,23	16,3	2,43
5-7	170	10	100	0,98	17,8	3,63
7-8	105	14,3	125	1,03	15,9	2,00
ВБ-7	230	24,3	175	1,08	12,7	3,51

5.3.Определить высоту водонапорной башни. Подобрать хозяйст­венный насос, если потери в водоводе м. 10 баллов.

Высоты водонапорной башни

, м

где Н_СВ – свободный напор, м;

∑h – сумма потерь напора от водонапорной башни до диктующей точки, м;

z_ДТ – отметка поверхности земли диктующей точки, м;

z_ВБ – отметка поверхности земли водонапорной башни, м.

Н_СВ = 10+4∙(n-1), м

где n – этажность застройки.

В качестве диктующей точки принимается точка, наиболее удаленная от водонапорной башни, за исключением точки подключения или точки, расположенной на самой высокой горизонтали, питающаяся от ВБ.

Принимаем по стандартному значению.

Подбор хозяйственного насоса.

Подбор заключается в том, чтобы характеристики насоса (напор и подача) удовлетворяли нужным значениям.

Н_НС = Н_ГП+∑h+h_ИЗЛ, м

где h_ИЗЛ= 1,5…2,0 м;

Н_ГП = Н_СВ+(z_ДТ- z_ВБ), м

∑h = ∑h_ВОД+∑h_ДТ , м

Н_ГП = Н_СВ+(z_ДТ- z_ВБ)

Н_НС = Н_ГП+∑h+h_ИЗЛ

По параметрам Н_нс (м) и Q (л/с) подбираем насос.

5. 4.Разместить водопроводные колодцы на сети, выполнить дета­лировку заданных узлов, определить размеры водопроводного колод­ца. 20 баллов.

В местах соединения нескольких линий, в местах подключения потребителей к сети в местах подключения НС и ВБ.

Запорная регулирующая арматура устанавливается:

1. для подключения отдельных потребителей

2. для подключения НС и ВБ

3. по основной магистрали для отключения минимального числа потребителей

4. подключение к домам диаметром 50 мм.

В узлах на сети ставятся смотровые колодцы, на каждом участке сети ставятся хотя бы одна задвижка. Конструкция сети показана на рисунке.

5.5.Описать технологию проведения предварительного испытания трубопровода. 10 баллов.

5.6 Технология:

1. Срезка растительного грунта с поверхности траншеи. Срезка осуществляется бульдозером ДЗ-18 на базе трактора Т-100.

В состав работ включены следующие операции: приведение агрегата в рабочее положение. срезка грунта.подъем и опускание отвала.возвращение порожняком.

2. Разработка минерального грунта в траншее [§Е2-1-9]. Разработка осуществляется экскаватором с оборудованием обратная лопата марки марки ЭО-3322А. Грунт отсыпают в отвал. При разработке экскаватор перемещается по оси выемки и отсыпает грунт в одну сторону.

Состав работ: установка экскаватора в забое. разработка грунта с очисткой ковша.передвижка экскаватора в процессе работы.очистка мест погрузки грунта.

3. Доработка вручную грунта дна траншеи и разработка приямков для соединения стыков труб [§Е2-1-47]. Доработка осуществляется землекопом

4. Разгрузка полиэтиленовых труб осуществляется вручную и сварка труб в звенья на бровке откоса [§Е9-2-7]. Укладка и сварка стыков полиэтиленовых труб.

Состав работ при укладке труб: строповка и опускание звеньев труб в траншею.

укладка звеньев труб на основание с подбивкой грунта. выверка уложенного трубопровода.

При контактной сварке выполняют следующие операции: установка и закрепление концов труб в зажимах центраторов.обработка торцов труб под сварку.сварка стыка.

охлаждение стыка. осмотр и проверка сверенного шва.освобождение труб от зажимов.

5. Предварительная присыпка водоводов [§Е2-1-34]. Предварительная присыпка осуществляется на высоту 2 диаметра водовода полумеханизированным способом. Первая операция: предварительная присыпка бульдозером. Разбивают комья грунта, трамбуют ручной трамбовкой, при необходимости поливают водой.

6. Предварительное испытание [§Е9-2-9]. Трубопроводы испытывают на прочность и герметичность гидравлическим способом на участке длиной 100 метров. Предварительное испытание выполняется после засыпки пазух с подбивкой грунта. Состав работ:очистка трубопроводов.установка заглушек с закреплением их временными упорами, манометра и пресса. присоединение водопровода и пресса. наполнение водой до заданного давления.осмотр трубопровода с отметкой дефектных мест.устранение обнаруженных дефектов.

Испытание длится 24 часа. По данным испытаний составляются акты на испытания и скрытые работы.

7. Обратная засыпка [§Е2-1-34]. Засыпка траншеи минеральным грунтом осуществляется бульдозером без уплотнения с валиком.

В состав работ входят операции: приведение агрегата в рабочее положение.

перемещение грунта с засыпкой траншей.возвращение порожняком.

8. Приемочное испытание на прочность и герметичность [§Е9-2-9]. Окончательное испытание на прочность и герметичность осуществляется тем же составом звена и с той же нормой времени как и при предварительном испытании после полной засыпки трубопровода и завершения строительно-монтажных работ. Испытание длится 24 часа. По данным испытаний составляются акты на испытания и скрытые работы.

9. Рекультивация поверхности траншеи растительным грунтом предназначена для восстановления плодородного слоя почвы и включает в себя следующие операции:

• разработка и перемещение растительного грунта бульдозерами на поверхность траншеи.

Состав работ [§Е2-1-22]:

приведение агрегата в рабочее положение, разработка грунта с перемещением его и выгрузкой, возвращение бульдозера в забой порожняком.

• разравнивание растительного грунта.

Состав работ согласно [§Е2-1-28]:

приведение агрегата в рабочее положение, разравнивание грунта с укладкой его в соответствии с проектным профилем, холостой ход бульдозера с частичным уплотнением насыпи.

• планировка поверхности.

5.6.Подобрать механизмы и описать технологию производства работ (размер траншеи, монтаж труб и колодцев) водопроводной сети.10 баллов.

Расчетная схема для назначения размеров траншеи представлена на рисунке 4.

, м, (1)

Где h₀ - глубина проникновения нулевой температуры, м;

h₀= 2,20 м d_тр - наружный диаметр трубопровода, м,

Для траншеи заложение откосов m=0,5, ширина по верху В=5-6м.

Ширина траншеи по верху для колодцев определена по формуле

, м (3)

где h_тр - глубина траншеи, м;

m- заложение откоса.

Коэффициент крутизны откосов для супеси тяжелой составляет m=0,67 [суглинки m=0,5; песок m=1,0; глина m=0,25 ].