
- •Глава I. Проектирование водопроводной сети
- •§ 1. Исходные данные для составления проекта
- •§ 2. Проектное задание и состав проекта
- •§ 3. Порядок выполнения проекта
- •§ 4. Определение суточного расхода воды
- •Для населенных пунктов
- •Населения
- •§ 5. Режим водопотребления в течение суток
- •Хозяйственно-питьевые нужды населения города
- •§ 6. Выбор схемы водоснабжения и трассировка водопроводной сети
- •§ 7. Определение расчетных режимов работы сети и подачи воды насосными станциями
- •§ 8. Работа водопроводной сети во время пожара
- •§ 9. Гидравлический расчет водопроводной сети
- •Различных материалов
Для населенных пунктов
Степень благоустройства районов жилой застройки
|
Норма водопотребления на 1 жителя (среднесуточная за год), л/сут |
Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией: без ванн с ваннами и местными водонагревателями с ваннами и централизованным горячим водоснабжением Застройка зданиями с водопользованием из водоразборных колонок |
125—160 160-230 230-350 30-50 |
При определении Qcyт расходы воды для домов отдыха, санаториев, пионерских лагерей и подобных им заведений, если они располагаются на территории населенного пункта, надо учитывать дополнительно [5, 18]. Нормы расхода воды для них приведены в табл. 2.
Таблица 2. Нормы хозяйственно-питьевого водопотребления для домов отдыха, санаториев и пионерских лагерей
Водопотребители |
Измеритель |
Нормы водо-потребления, л/сут |
Больницы, санатории и дома отдыха общего типа |
1 койка |
250-300 |
Санатории и дома отдыха с ваннами во всех жилых комнатах |
То же |
300-400 |
Больницы и санатории с грязелечением |
» |
400-500 |
Пансионаты и гостиницы с общими ваннами |
1 житель |
100-120 |
Пансионаты и гостиницы с ваннами в отдельных номерах |
1 житель |
200-400 |
Школы-интернаты |
1 место |
200-220 |
Пионерские лагеря |
То же |
200-250 |
Поскольку расход хозяйственно-питьевой воды не является постоянным и меняется в течение года, при проектировании необходимо определять также расчетные расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления, м3/сут, по формулам:
;
(5)
,
(6)
где
и
— соответственно максимальный и
минимальный коэффициенты суточной
неравномерности водопотребления,
учитывающие уклад жизни населения,
режим работы предприятий, степень
благоустройства зданий, изменение
водопотребления по сезонам года и дням
недели [18].
Расчет расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населения следует начинать с анализа исходных данных на проектирование: плана объекта водоснабжения, плотности населения по районам, степени благоустройства зданий в различных районах, географического местоположения объекта, так как именно от этих данных зависят расчетное количество жителей и выбор норм водопотребления.
По формуле (4) подсчитывается число жителей по районам и устанавливаются нормы водопотребления, по формуле (3) определяется среднесуточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения, а по формуле (5) — расход воды в сутки максимального водопотребления. Одновременно вычисляется коэффициент часовой неравномерности водопотребления по районам или для всего города по формулам:
(7)
(8)
где
— коэффициент, учитывающий степень
благоустройства зданий, режим работы
предприятий и другие местные условия,
принимаемый:
и
;
— коэффициент, учитывающий количество
жителей в районе или населенном
пункте; имеет следующие значения [18]:
Количество жителей в населенном пункте, тыс.чел. (до) |
1 |
1,5 |
2,5 |
4 |
6 |
10 |
20 |
50 |
100 |
300 |
1000 и более |
|
2 |
1,8 |
1,6 |
1,5 |
1,4 |
1,3 |
1,2 |
1,15 |
1,1 |
1,05 |
1 |
|
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,2 |
0,25 |
0,4 |
0,4 |
0,6 |
0,7 |
0,85 |
1 |
Заканчивают расчет расходов воды на хозяйственно-питьевые нужды населения определением расчетных часовых расходов воды в часы максимального и минимального водопотребления:
;
(9)
(10)
Все эти вычисления удобно проводить в форме таблицы, в которую заносят исходные данные, нормы водопотребления, принятые по табл. 1, и результаты расчетов. Одна из форм такой таблицы приведена ниже при рассмотрении примера по определению суточного расхода воды города (см. табл. 8).
Расход воды на мойку улиц, площадей и поливку зеленых насаждений. Расход воды на мойку улиц, проездов, площадей и поливку зеленых насаждений в городах, поселках и промышленных предприятиях определяют по формуле:
(11)
где
—
площадь улиц, проездов и зеленых
насаждений, подлежащих мойке и
поливке; qпi
—
нормы расхода воды на одну мойку или
поливку в зависимости от типа покрытия
улиц, типа насаждений, климатических
условий, вида поливки. Для расчетов при
проектировании нормы расхода воды qn
следует
принимать по табл.3.
Таблица 3. Нормы расхода воды на мойку улиц, проездов, площадей и поливку зеленых насаждений
Назначение воды |
Норма расхода воды на одну поливку или мойку, л/м2 |
Механизированная мойка усовершенствованных покрытий городских улиц и площадей Механизированная поливка усовершенствованных покрытий заводских улиц и площадей Мойка вручную (из шлангов) усовершенствованных покрытий тротуаров и улиц Поливка зеленых насаждений парков Поливка газонов и цветников |
1,2-1,5
0,3-0,4
0,4-0,5 3-4 4-6 |
Примечание. Количество моек и поливок надлежит назначать в каждом отдельном случае в зависимости от местных климатических условий.
При отсутствии в задании на проектирование данных о площадях по видам благоустройства (улицы, площади, зеленые насаждения) суммарный расход воды на поливку и мойку в пересчете на одного жителя может быть принят в зависимости от местных условий в пределах 30—90 л/сут,[18].
Как и в предыдущем случае расчет расходов воды по этой категории водопотребления удобнее всего вести в табличной форме (см. табл. 9).
Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды промышленных предприятий. Для расчета расхода воды по этой категории водопотребления прежде всего должно быть установлено по каждому предприятию: количество рабочих, занятых на производстве в максимальную смену, отдельно в «горячих» цехах, и определено в зависимости от группы производственного процесса число душевых сеток, которыми пользуются рабочие в наиболее многочисленную смену. Кроме этого, следует установить число рабочих, пользующихся душем в каждую смену. Только после этого можно приступать к расчету расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды по отдельным предприятиям, используя формулу
(12)
где
—
количество рабочих, работающих в
«горячих» цехах, т. е. в цехах с
тепловыделением более 20 ккал на 1 м3/ч;
N0
—
количество рабочих, работающих в
остальных цехах; пД
— число
душевых сеток, используемых в течение
суток, определяемое по соотношению
общего количества рабочих, пользующихся
душем, NД
и количества рабочих, пользующихся по
окончании смены одной душевой сеткой,
NД1
(13)
где
—
норма расхода воды на одного человека,
работающего в «горячем» цехе в смену;
q0
—
то же, работающих в остальных цехах; qд
— норма расхода воды на одну душевую
сетку в течение принятого времени
ее работы по окончании смены.
Нормы хозяйственно-питьевого водопотребления и коэффициенты неравномерности расхода воды на промышленных предприятиях принимаются равными: в цехах с тепловыделением более 20 ккал на 1 м3/ч — qГ = 45 л на 1 л человека в смену с коэффициентом часовой неравномерности Кч = 2,5; в остальных цехах qo = 25 л на 1 человека в смену с Kч=3.
Часовой
расход воды на одну душевую сетку на
промышленных предприятиях следует
принимать равным 500 л, а продолжительность
пользования душем — 45 мин (после окончания
смены). Следовательно, для расчетов
qд=():60=375л.
Число душевых сеток, которые устанавливаются
на предприятии,
определяется
по количеству человек, пользующихся
душем в максимальную смену, и количеству
человек, обслуживаемых одной душевой
сеткой, NД1
в
зависимости от группы производственных
процессов в соответствии с табл. 4.
Таблица 4. Расчетное количество человек на одну душевую сетку
Группа производственных процессов |
Санитарные характеристики производственных процессов |
Расчетное количество человек на 1 душевую сетку |
I |
Не вызывающие загрязнения одежды и рук |
15 |
|
Вызывающие загрязнения одежды и рук |
7 |
II |
С применением воды |
5 |
|
С выделением больших количеств пыли либо |
|
|
особо загрязняющих веществ |
3 |
Общий расход воды на хозяйственно-питьевые нужды всех промышленных предприятий города определяется как сумма рас ходов воды по отдельным предприятиям, вычисленных по формуле (11).
Для удобства все исходные данные, принятые нормы водопотреблеиия и расчеты сводятся в таблицу (см. табл. 10).
Расход воды на производственные нужды промышленных предприятий. Расчет расхода воды па производственные нужды промышленных предприятий следует начинать с анализа характера использования воды (для вспомогательных целей или для ввода в состав продукции), а также возможных схем водоснабжения этих объектов. В результате этого анализа, основанного на специфике рассматриваемого производства и требований «Основ водного законодательства Союза ССР и союзных республик» (статья 24) выбирается наиболее целесообразная схема водоснабжения объекта. При выборе схемы водоснабжения промышленного предприятия и расчете расхода воды следует помнить, что при прямоточной и последовательной схемах водоснабжения вся вода как для вспомогательных целей, так и для ввода в состав продукции должна полностью постоянно заменяться свежей из водопровода, а при оборотной схеме заменяется полностью только вода, расходуемая для ввода в состав продукции и пополняется (на величину потерь) количество воды, используемой для вспомогательных целей и поэтому последняя схема предпочтительнее.
При проектировании нормы расхода воды для различных целей производства, а также восполнения потерь в оборотных системах должны приниматься по указанию технологов данной отрасли, на основании передового опыта или научно обоснованного расчета. Для разработки прогнозов технико-экономических обоснований при проектировании схем водоснабжения промышленных узлов, экономических и административных районов, а также реконструируемых систем водоснабжения могут использоваться укрупненные нормы расхода воды на единицу продукции [22]. При использовании этих норм расчетный расход воды на производственные нужды предприятия определяется из зависимости
(14)
где
—
объем продукции, выпускаемой предприятием;
—
норма расхода воды на единицу продукции.
Расход воды на технологические нужды всех промышленных предприятий населенного пункта определяют как сумму расходов отдельных промышленных предприятий.
Запись результатов расчета также удобно вести в табличной форме (см. табл. 11).
Расход воды на нужды пожаротушения. Расчетный расход воды на пожаротушение не входит в расчетную сумму суточного водопотребления города, однако его значение необходимо знать для проверки сети водопровода на пропуск требуемых количеств воды для тушения пожаров.
Расчетный расход воды на наружное пожаротушение и расчетное число одновременных пожаров при проектировании и реконструкции населенных мест следует принимать по табл. 5.
Таблица 5 Расчетный расход воды на наружное пожаротушение и расчетное число одновременных пожаров в населенных пунктах
Количество жителей в населенном пункте, тыс. чел. (до)
|
Расчетное число одновре-менных пожаров
|
Расход воды на 1 пожар, л/с, для зданий (независимо от степени огнестойкости) высотой |
Количество жителей в населен- ном пункте, тыс. чел. (до)
|
Расчетное число одновременных пожаров
|
Расход во- ды на по- жар, л/с, для зданий (независимо от их степени огнестой- кости) высотой 3 этажа и более | |
до 2 этажей включи- тельно
|
3 этажа и более
| |||||
5 |
1 |
10 |
10 |
400 |
3 |
70 |
10 |
1 |
10 |
15 |
500 |
3 |
80 |
25 |
2 |
10 |
15 |
600 |
3 |
85 |
50 |
2 |
20 |
25 |
700 |
3 |
90 |
100 |
2 |
25 |
35 |
800 |
3 |
95 |
200 |
3 |
— |
40 |
1000 |
3 |
100 |
300 |
3 |
— |
55 |
2000 |
4 |
100 |
Расход воды и расчетное количество одновременных пожаров для населенных пунктов с количеством жителей более 2 млн. чел. устанавливается в каждом отдельном случае в задании на проектирование по согласованию с органами Государственного пожарного надзора.
Расход воды на тушение пожаров на территории промышленных предприятий определяют в соответствии с данными табл. 6, а расчетное число одновременных пожаров — по условию:
1 пожар — при площади территории предприятия менее 150 га;
2 пожара — при площади территории предприятия 150 га и более.
Расход воды на тушение пожаров на территории предприятий рассчитывается по зданиям, для тушения которых требуется наибольший расход воды.
Для объединенного (производственного и противопожарного) водопровода расчетное число одновременных пожаров следует принимать: при площади территории предприятия до 150 га и количестве жителей в населенном пункте до 10 тыс. – 1 пожар (на предприятии или в населенном пункте — по большему расходу) и 2 пожара (один на предприятии и один в населенном пункте) — при числе жителей в населенном пункте от 10 до 25 тыс.
При площади территории предприятия 150 га и более и количестве жителей населенного пункта до 25 тыс. следует принимать два одновременных пожара (оба на предприятии или оба в населенном пункте — по большему расходу), а при числе жителей населенного пункта более 25 тыс. число пожаров принимается отдельно для населенного пункта по табл. 5 и для предприятия по табл. 6. При этом общий расчетный расход воды следует определять как сумму требуемого большего расхода (на предприятии или в населенном пункте) и половины наименьшего из этих расходов.
Таблица 6. Нормы расхода воды на наружное пожаротушение для промышленных предприятий
Степень огнестой- кости зданий
|
Категория производства по пожарной опасности
|
Расход воды на 1 пожар, л/с, для зданий | |||||||||||||||
с фонарями и без фонарей шириной до 60 м при объеме здания, тыс. м3
|
без фонарей шириной 60м и более при объеме здания, тыс. м3
| ||||||||||||||||
До 3 |
3-5 |
5-20 |
20-50 |
50-200 |
200- 400 |
Более 400 |
До 50 |
50-100 |
100- 200 |
200-300 |
300 - 400 |
400-500 |
500-600 |
600-700 |
700-800 | ||
I и II |
Г, Д |
10 |
10 |
10 |
10 |
15 |
20 |
25 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
I и II |
А, Б, В, |
10 |
10 |
15 |
20 |
30 |
35 |
40 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
III |
Г, Д |
10 |
10 |
15 |
25 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
III |
В |
10 |
15 |
20 |
30 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
IV и V |
Г, Д |
10 |
15 |
20 |
30 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
IV и V |
В |
15 |
20 |
25 |
40 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
Расчетная длительность пожара во всех случаях (в населенном пункте или предприятии) принимается равной трем часам.
Подача полного расчетного расхода воды на тушение пожара должна быть обеспечена при наибольшем часовом расходе воды па другие нужды. При этом расходы воды на поливку территории, прием душей, мытье полов в производственных зданиях и мойку технологического оборудования не должны учитываться.
Расход воды на тушение пожара внутри зданий, оборудованных внутренними пожарными кранами, спринклерными и дренчерными установками, должен учитываться дополнительно к нормам расхода воды на наружное пожаротушение, указанным в табл. 5 и 6. Нормы расхода воды па внутреннее пожаротушение в производственных зданиях независимо от их объема и в общественных и жилых зданиях объемом более 25 тыс. м3 следует принимать из расчета двух пожарных струй производительностью не менее 2,5 л/с каждая; во вспомогательных зданиях, в общественных и жилых объемом менее 25 тыс. м3, а также в зданиях, оборудованных средствами автоматического пожаротушения из расчета одной пожарной струи производительностью не менее 2,5 л/с.
Расходы воды на тушение пожара при объединенном водоснабжении для спринклерных установок, внутренних пожарных кранов и наружных гидрантов следует принимать: не менее 15 л/с в течение первых 10 мин (до включения пожарных насосов), из них на питание спринклеров 10 л/с и на питание внутренних пожарных кранов 5 л/с; в течение последующего часа— 30—50 л/с на питание спринклеров [18], 5 л/с на питание внутренних пожарных кранов и 20—100 л/с (табл. 6) на наружное пожаротушение для производственных зданий без фонарей с производствами категорий А, Б и В. Для зданий других типов — на питание спринклеров, согласно гидравлическому расчету спринклерной системы, но не более 30 л/с; на питание гидрантов 20 л/с и на питание внутренних пожарных кранов — 5 л/с. При автоматическом включении пожарных насосов расчет расхода воды ведется по приведенным выше данным для всех средств тушения пожара (спринклерных установок, внутренних пожарных кранов и пожарных гидрантов) с момента возникновения пожара.
Системой водоснабжения кроме обеспечения расчетных расходов воды на пожаротушение, должна быть предусмотрена возможность восстановления неприкосновенного противопожарного запаса в течение 24 ч — в населенных местах и на предприятиях с производством категорий А, Б и В и в течение 36 ч — на предприятия с производством категорий Г и Д.
Суточный расчетный расход воды по объекту водоснабжения. Расчет суточного водопотребления закапчивается определением общего среднесуточного, а также в сутки наибольшего водопотребления расхода воды по всем категориям водопотребителей.
Расчетный расход, по которому ведутся расчеты всех водопроводных сооружений, определяется для суток максимального водопотребления с учетом расхода воды на собственные нужды водопровода по формуле (2).
Пример 1. Определить суточные расчетные расходы воды и расход воды на пожаротушение для города, план которого приведен на рис. 1.
Город расположен в центре Европейской части СССР. Территория города по плотности населения и характеру застройки может быть разделена на два района: Северный и Южный. Северный район имеет в основном девятиэтажную застройку общей площадью 280 га, здания оборудованы внутренним водопроводом, канализацией и системой централизованного горючего водоснабжения плотность населения—420 чел./га. Южный район имеет пятиэтажную застройкой площадью 320 га; здания оборудованы внутренним водопроводом, канализацией и ванными с местными водонагревателями; плотность насиления —230 чел./га.
В городе имеются три крупных промышленных предприятия и железнодорожная станция с транспортными заводами и предприятиями. Перечень, и характеристики промышленных предприятий приведены в табл. 7.
Таблица 7. Промышленные предприятия города и их характеристики.
Номера предприятий на плане города |
Наименование предприятий |
Единица выпускаемой предприятием продукции
|
Суточная производительность предприятия |
Количество рабочих |
Начало смены, час | ||||||
Всего, чел. |
В первую смену, % |
Во вторую смену, % |
В третью смену, % |
В горя чих цехах, % |
В холод ных цехах, % |
Принимают душ, % | |||||
1 |
Хлебо-завод |
т |
105 |
960 |
35 |
35 |
30 |
60 |
40 |
75 |
8; 16; 24 |
2
|
Завод крупно- панельного домостроения |
м2 жилой площади |
320 |
2400 |
40 |
40 |
20 |
30 |
70 |
75 |
7; 15; 23 |
3 |
Авторемонтный завод |
капиталь- ный ремонт |
4 |
700 |
100 |
— |
— |
50 |
50 |
65 |
9 |
4 |
Железнодорожная станция |
млн. ткм |
3,6 |
1800 |
40 |
40 |
20 |
40 |
60 |
75 |
6; 14; 22 |
Примечания: 1. Производительность предприятий города одинакова во все смены.
2. Авторемонтный завод получает техническую воду для производственных нужд из собственного водопровода.
Таблица 8. Суточные расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды