3. Основные данные для проектирования водопроводной сети.
3.1. Нормы водопотребления
Нормой водопотребления (1.34) называют количество воды, которая тратится на определенные нужды в единицу времени или на единицу продукции, которая производится. Различают нормы хозяйствено-питьевого водопотребления(1.35). в населенных пунктах и на промышленных предприятиях.
В населенных пунктах нормы хозяйствено-питьевого водопотребления назначают по [СНиП 2.04. 02-84] в зависимости от степени благоустройства районов жилой застройки и климатических условий (табл.1.1).
Таблица 1. Нормы хозяйствено-питьевого водопотребления в населенных пунктах.
|
Степень благоустройства районов жилой застройки |
Норма на одного жителя, среднесуточная (за год), л/сут |
|
Здания, оборудованные внутренним водопроводом и канализацией, без ванн |
125-160 |
|
Здания, оборудованные внутренним водопроводом, канализацией и ваннами с местными водонагревателями |
160-230 |
|
Здания, оборудованные внутренним водопроводом, канализацией и системой централизованного горячего водоснабжения. |
230-350 |
На промышленных предприятиях вода тратится рабочими и служащими на хозяйствено-питьевые нужды и для душей. Нормы хозяйствено-питьевого водопотребления на промышленных предприятиях нужно принимать, согласно [СНиП 2.04. 02-84].
3.2.Режим водопотребления.
Режим водопотребления (1.36) - это распределение затрат водопотребления во времени за определенный период - год, сутки и т.п..
Потребление воды населением на протяжении года неравномерное. Так, летом ее тратят больше, чем зимой, в предвыходные дни больше, чем в остальные дни недели. Отношение суточного расхода в сутки наибольшего водопотребления Qmax.сут к средне суточному расходу Qcр.сут называют коэффициентом суточной неравномерности водопотребления (1.37):
Ксут.= Qmax.сут, / Qcр.сут
Величина Kсут зависитот степени благоустройства зданий. С увеличением степени благоустройствакоэффициент суточной неравномерности водопотребленияуменьшается.
На промышленных предприятиях коэффициент суточной неравномерности хозяйственно-питьевого водопотребленияпринимают равным единицы, т.е. считают, что водопотребление равномерное на протяжении года. Неравномерность потребления технической воды зависит от принятой технологии, количества продукции, которая производится, а для некоторых производств — от времени года. Последнее относится прежде всего к производствам, которые тратят воду на охлаждение.Коэффициент суточной неравномерностипотребленияпроизводственной водыустанавливают технологи соответствующих производств.
На протяжении суток потребление воды также неравномерное: ночью оно меньше, чем днем. Колебание потребления воды по часам суток зависит от расчетного числа жителей. Чем меньше населенный пункт, тем эта неравномерность больше. Потребление воды изменяется и в продолжение часа. Тем не менее для упрощения расчетов условно считают, что в продолжение часа потребление воды остается неизменным.
Отношение часового расхода в час наибольшего (максимального) водопотребления Qmaxч к средне часовому расходу Qcр. чназывает коэффициентом часовой неравномерности водопотребления (1.38):
Кч= Qmax ч, / Qcр. ч
Коэффициент часовой неравномерности водопотребления длянаселенных пунктовпринимают в зависимости от нормы водопотребления.Коэффициент часовой неравномерностихозяйственно-питьевого водопотребления на промышленных предприятиях принимают равным 2,5 или 3.Коэффициент часовой неравномерности потребления воды дляпроизводственных нуждможет быть разным и зависит от технологии.
Режим водопотребления, т.е. изменение расхода воды по часам суток, принято представлять в виде таблиц или графиков. Графики водопотребления (1.39) бывают ступенчатыми и интегральными. На рис. I.4 приведенный ступенчатый график водопотребления. На этом графике по оси ординат отложены значения часового расхода в процентах суточного расхода. Иногда часовой расход выражают не в процентах, а в кубических метрах. Как видно из рис. I.4, на протяжении суток вода тратится неравномерно. Наинтегральном графикепо оси ординат откладывают расход воды также в процентах суточного расхода, но с нарастающим итогом за все время, начиная от начала суток.
Расход воды в % от суточного
Часы суток
Рис. 1.4. Ступенчатый график водопотребления.
По средне суточным и средне часовым нормам водопотребления и соответствующим коэффициентам суточной и часовой неравномерности водопотребления определяются расчетные максимальные часовые расходы воды для выбора всех сооружений водопровода
|
1.1.Система водоснабжения или водопровод. Системы водоснабжения или водопровода — это комплекс инженерных сооружений, предназначенных для забора воды из источника водоснабжения, ее очистка, хранение и транспортирование к потребителям. |
|
1.2.Хозяйственно-питьевые системы водоснабжения. Системы водоснабжения или водопроводы — это комплекс инженерных сооружений, предназначенных для забора воды из источника водоснабжения, ее очистка, хранение и транспортирование к потребителям. |
|
1.3. Производственные системы водоснабжения. Производственные системы водопровода обеспечивают водой технологические цеха производства. |
|
|
|
1.5. Объединенный производственно-хозяйственно-противопохарный водопровод. Объединенный производственно-хозяйственно-противопохарный водопровод устраивают тогда, когда для производственных нужд предприятия необходимо небольшое количество воды питьевого качества. |
|
|
|
1.6. Самотечные водопроводы (гравитационные) Самотечные водопроводы (гравитационные) —которые работают без помощи механической подачи воды. |
|
1.7. Водопроводы с механической подачей Водопроводы с механической подачей —или напорные, которые работают с помощью механической подачи воды, т.е. насосов. |
|
1.8. Водопроводы из поверхностных источников Водопроводы из поверхностных источников — забирающие воду из рек, водохранилищ, озер и морей. |
|
1.9. Водопроводы из подземных источников Водопроводы из подземных источников — забирающие воду из буровых скважин и колодцев (артезианские и ключевые воды) |
|
1.10. Водопроводы смешанного питания Водопроводы смешанного питания — забирающие воду из источников обоих типов, поверхностных и подземных. |
|
1.11. Групповая система водоснабжения Групповая система водоснабжения — обслуживает несколько объектов. |
|
1.12. Районная система водоснабжения
Районная система водоснабжения — обслуживают крупные объекты, расположенных на незначительном расстоянии друг от друга.
|
|
1.13. Местная система водоснабжения Районная система водоснабжения — или районный водопровод, который обслуживает крупные объекты, расположенные на значительном расстоянии один от другого.
|
|
1.14. Зонные системы водоснабжения Зонные системы водоснабжения — когда отдельные части территории имеют значительнуюразностьввысотных отметках.
|
|
1.15. Схема водоснабжения Схема водоснабжения — это совокупность объектов, связанных в единый работающий комплекс.
|
|
1.16. Схема водоснабжения из поверхностного источника Схема водоснабжения из поверхностного источника — наиболее распространенная, с забором воды из реки, озера, канала и т.п..
|
|
1.17. Водозаборное сооружение Водозаборное сооружение — предназначенная для забора воды из поверхностного источника и предыдущего частичного очищения от загрязнений, довольно крупных по фракциям мусора, льда, водорослей.
|
|
1.18. Станция первого подъема Станция первого подъема — насосная станция, оборудованная насосами для подачи воды из водозаборного сооружения на очистные сооружения .
|
|
1.19. Очистные сооружения Очистные сооружения — комплекс сооружений, предназначенный для тонкой физико-химической очистки воды и обеззараживания ее от бактерий.
|
|
1.20. Резервуары чистой воды Резервуары чистой воды — емкости дляхраненияочищенной воды.
|
|
1.21. Станция второго подъема Станция второго подъема —насосная станция, оборудованная насосами для подачи очищенной воды по водоводам и магистральным трубопроводамвводопроводные сети. |
|
1.22. Водоводи Водоводи —трубопроводы, как правило напорные, предназначенные для подачи воды в магистральные трубопроводы и водопроводную сеть .
|
|
1.23. Магистральные водоводи Магистральные водоводи — трубопроводы разветвления по основным направлениям населенного пункта к водопроводной сети .
|
|
1.24. Водопроводная сеть Водопроводная сеть — это сеть трубопроводов, распределенная по улицам населенного пункта , из которой происходит питание внутриквартальных или домовых сетей.
|
|
1.25. Водонапорная башня Водонапорная башня — это сооружение для хранения и аккумуляции чистой воды. |
|
1.26. Контрезервуар Контрезервуар - это водонапорная башня, расположенная в противоположном от насосной станции (второго подъема) конце города.
|
|
1.27. Водонапорный резервуар Водонапорный резервуар —наземный резервуар вместо водонапорной башни, при расположении населенного пункта на значительной возвышенности.
|
|
1.28. Схема водоснабжения изподземного источника Схема водоснабжения изподземного источника—используется как источник водоснабжения из подземных вод.
|
|
1.29. Гравитационный водопровод Гравитационный водопровод — система водоснабжения без помощи насосов при расположении источника водоснабжения на значительной высоте по отношению к населенному пункту.
|
|
1.30. Групповые системы водоснабжения Групповые системы водоснабжения — устраиваются в районах, где много предприятий расположенных рядом относительно друг друга.
|
|
1.31. Прямоточное промышленное водоснабжение Прямоточное промышленное водоснабжение — схема, когда использованную в технологическом процессе воду удаляют вканализационную сетьи после соответствующей очистки сбрасывают в водохранилище ниже по течению относительно объекта водоснабжения.
|
|
1.32. Оборотное промышленное водоснабжение Оборотное промышленное водоснабжение — схема, когда в технологическом процессе воду используют для целей охлаждения и она почти не загрязняется, а только нагревается. Такую производственную воду, как правило, используют снова, заранее охладив ее.
|
|
1.33. Промышленное водоснабжение с последовательным использованием воды Промышленное водоснабжение с последовательным использованием воды — схема, когда воду, которую сбрасывают после одного технологического цикла, можно использовать во втором, а иногда и в третьем технологическом цикле промышленного предприятия.
|
|
1.34. Норма водопотребления Норма водопотребления — количество воды, которая используется на определенные нужды в единицу времени или на единицу продукции, которая производится. |
|
1.35. Норма хозяйственно-питьевого водопотребления Норма хозяйственно-питьевого водопотребления — количество воды, которая тратится на хозяйственно-питьевые нужды в единицу времени. |
|
1.36 Режим водопотребления Режим водопотребления —это распределение затрат водопотребления во времени за определенный период — год, сутки и т.п..
|
|
1.37. Коэффициент суточной неравномерности водопотребления Коэффициент суточной неравномерности водопотребления —отношение суточного расхода в сутки наибольшего водопотребления Qmax.сут к средне суточному расходу Qcр.сут .
|
|
1.38. Коэффициент часовой неравномерности водопотребления Коэффициент часовой неравномерности водопотребления —отношение часового расхода в час наибольшего (максимального) водопотребления Qmaxч к средне часовому расходу Qcр. ч
|
|
1.39. Графики водопотребления Графики водопотребления —графики изменения расхода воды потребителями по часам суток.
|
ЛЕКЦИЯ Т-2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ И СВОБОДНОГО НАПОРА ВОДЫ. СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ. СИСТЕМЫ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ВОДОПРОВОДА.
Ключевые слова и понятия.
2.1. Расчетный расход
2.2. Свободный напор
2.3. Геометрическая высота подачи
2.4. Пьезометрический напор
2.5. Первая стадия проектирования
2.6. Вторая стадия проектирования
2.7. Квартирное разведение водопровода в здании
2.8. Стояк В1- питьевой воды
2.9. Стояк В8 - пожарный
2.10. Магистраль
2.11. Кольцевая перемычка
2.12. Ввод
2.13. Водомер
2.14. Напорно-регулирующий бак
2.15. Гарантийный напор
1.1.Определение расчетных затрат.
Сооружения водопровода должны иметь пропускную способность, достаточную для всего расчетного срока его действия. За расчетный расходпринимают расходв час максимального водорозбора суток с наибольшим водопотреблением.
|
2.1. Расчетный расход Расчетный расход - это расход в час максимального водорозбора а сутки с наибольшим водопотреблением.
|
|
|
|
2.2.Свободный напор Свободный напор – это напор во внешний водопроводной сети, который должен обеспечивать подачу воды с некоторым запасом (остаточным давлением hзал) в самую высокую и удаленную от внешней сети водоразборную точку. Этот напор, м, называют также необходимым.
|
Расчетный суточный (средний за год) расход воды, м3/сут,на хозяйственно-питьевые нужды в населенном пункте определяют по формуле:
Qcр.сут= qж *N/1000,где
qж— норма водопотребления, которое принимается по табл.1.1;N— расчетное число жителей.
Расчетный расход воды в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления принимаются с учетом соответствующих коэффициентов неравномерности.
Расчетный расход воды на производственные нужды принимают по данным технологов.
1.2. Определение свободного напора.
Напор во внешней водопроводной сети должен обеспечивать подачу воды с некоторым запасом (остаточным давлением hзал) в самую высокую и удаленную от внешней сети водоразборную точку. Этот напор, м, называютсвободным Нн или необходимым:
Hн =Hг + hп + hсв
где Нг— геометрическая высота подачи воды от поверхности земли квамлй высокой и удаленной водоразборной точке, м; hп -потери напора во внутренней сети; введении и водомерном узле, м; hсв-свободныйнапор у диктующего прибора, м.
Геометрическую высоту подачи (2.3) Нг, м, определяют по формуле
Нг=hпл+ ( n-1) hэт + hпр
где hпл — превышение отметки пола 1-го этажа над поверхностью земли (планировочная высота); n — число этажей в здании; hпов — высота этажа здания; hпр — высота расположения диктующего прибора над полом.
|
2.3. Геометрическая высота подачи Геометрическая высота подачи - это высота подъема воды от поверхности земли к самлй высокой и удаленной водоразборной точке потребителя.
|
Свободный напор во внешний водопроводной сети населенных пунктов для предварительных расчетов при одноэтажной застройке принимают равным 10 м, а при большей этажности зданий прибавляют по 4 м на каждый дополнительный этаж. Свободный напор во внешней сети производственного водопровода назначают согласно требованиям технологии производства.
Как правило, напор во внешний водопроводной сети создают насосы станции II подъема. Когда насосы не работают, напор поддерживают за счет запаса воды в водонапорной башне.
Для оценки обеспеченности необходимого напора во внешний водопроводной сети строят пьезометрическую линию, которая характеризует пьезометрический напор (2.4) в разных точках сети. Напор в любой точке сети определяется разностью отметок пьезометрической линии и поверхности земли, и должен быть не меньше свободного напора. При этом условии обеспечивается подача воды в самую высокую и удаленную точку внутри здания.
|
2.4. Пьезометрический напор Пьезометрический напор - это фактическая высота подъема воды от поверхности земли к любой водоразборной точке потребителя.
|
Расход воды в % от суточного
Часы суток
Рис. 2.1. Ступенчатый график водопотребления.
Рис.2.2. Схема подачи воды из внешней сети в здание