- •Состав курсового проекта
- •Определение расчетных расходов воды системы водоснабжения
- •1.1.1 Норма и объемы водопотребления населенного пункта
- •1.1.2. Водопотребление промышленных предприятий
- •Расход воды на пожаротушение
- •Суммарный суточный расход воды
- •Расчетное водопотребление по часам в городе
- •1.3 Построение графиков водопотребления и режимов работы насосных станций
- •1.4 Определение объемов запасных и регулирующих емкостей (бака водонапорной башни и рчв)
- •1.5 Расчет водопроводной сети города
- •1.5.1. Трассировка водоводов и магистральных водопроводных сетей
- •1.5.2. Гидравлический расчет участков сети
- •Определение путевых отборов
- •Определение узловых отборов
- •1.5.3 Расчет водоводов
- •1.5.4 Определение необходимости зонирования системы водоснабжения
- •1.5.5. Определение высоты и требуемого объема водонапорной башни
- •Требуемый объем водонапорной башни
- •Вместимость резервуаров чистой воды
- •1.6 Выбор водозаборного сооружения. Гидравлические расчеты
- •Требования сНиП при выборе сооружения для забора поверхностной воды (5.78-5.94).
- •1.6.1. Определение производительность водозабора Qв (л/с).
- •Расчет основных элементов водозабора
- •1.7. Определение требуемого напора нс I и нс-II
- •1.8.1. Расход воды на собственные нужды вос
- •В сооружениях
- •В соединительных коммуникациях
- •Технологическая и высотная схемы очистных сооружений
- •1.8.4. Дозы реагентов для осветления и обесцвечивания воды
- •1.8.5. Пути повышения эффективности работы сооружений для осветления воды
- •Определение расходов бытовых сточных вод
- •Определение расчетных расходов сточных вод от жилой застройки
- •Определение расходов сточных вод от промпредприятия
- •Определение суммарных расходов сточных вод от всех категорий потребителей
- •Определение расчетных расходов сточных вод на участках водоотводящей сети
- •Определение начальной глубины заложения уличной сети
- •Гидравлический и геодезический расчет водоотводящей сети
- •Расчетное водопотребление по часам в городе
-
Расчет основных элементов водозабора
Размеры элементов водозабора определяют применительно к нормальным условиям работы, а расчёты потерь напора и допустимой отметки оси насосов выполняют применительно к особым условиям [Сомов М.А., Николадзе Г.И. Водоснабжение. - М.: Стройиздат, 1998. - 600 с.].
Гидравлические расчёты водозаборов выполняют для определения:
-
гидравлических характеристик режима работы;
-
размеров водоприёмных отверстий, диаметров самотечных или сифонных водоводов, размеров сеточных устройств и других конструктивных элементов;
-
потерь напора в элементах;
-
наивысшей допустимой отметки оси насосов первого подъема.
Размеры водоприёмных отверстий (окон) определяются по скорости втекания воды в отверстия решёток или поры фильтров.
Допустимые входные скорости втекания воды в решетках водоприемных окон, для средних и тяжелых условий забора воды с учётом повсеместных требований рыбозащиты, не следует принимать выше минимальных скоростей в водотоках.
Условия втекания |
Скорость втекания vвт, м/с |
|
для береговых |
для русловых |
|
без учета требований рыбозащиты |
||
для средних и тяжелых условий забора воды* |
0,2-0,6 |
0,1-0,3 |
с учетом требований рыбозащиты |
||
со скоростью течения реки > 0,4 м/с |
не более 0,25 |
|
со скоростью течения реки < 0,4 м/с |
не более 0,1 |
|
для очень тяжелых шуголедовых условий |
не более 0,06 |
* – меньшие значения принимают для тяжелых шуголедовых условий
Для тяжелых шуголедовых условий скорость входа воды в решетках снижается до 0,05 м/с, в фильтрующих водоприемниках – до 0,03-0,04 м/с.
Скорость течения воды в плоских съёмных сетках всасывающих отделений береговых колодцев принимается 0,2-0,4 м/с, для вращающихся – 0,4-0,8 м/с.
Площадь водоприемных отверстий (брутто) одной секции водозабора (оборудованной решетками): , м2
где Qр – расчетный расход воды одной секции водозабора, м3/с; vвт – средняя скорость втекания воды в водоприемные отверстия, м/с; ηст – коэффициент стеснения площади водоприемного отверстия стержнями решетки, показывающий площадь отверстий, которые остаются свободными для протекания воды после стеснения отверстия стержнями решетки; ηз – коэффициент засорения решетки.
В СНиП 2.04.02 – 84 формула приведена к виду: , м2
где К1 = 1/ηз , К2 = 1/ηст.
Для нормальных условий эксплуатации, при n = 2, Q в = 0,447 м3/с:
м3/с,
для аварийных условий:
м3/с,
где n – число секций водозабора, 2; р – допустимое уменьшение подачи воды в аварийном режиме (для первой категории водозаборных сооружений), 30 %; в – условная средняя скорость входа в водоприемное отверстие, исчисляемая по площади отверстия в свету.
Скорость входа принимается в зависимости от шуголедовых условий забора воды и от типа применяемых рыбозаградительных устройств.
При применении рыбозащитных сеток в фильтрующем оголовке и в тяжелых шуголедовых условиях скорость втекания в = 0,01 м/с (для реки);
Площадь решеток определяется по формуле
к1 – коэффициент, учитывающий загрязнение решетки сором, 1,25; к2 – коэффициент увеличения, учитывающий заполнение водоприемного отверстия стержнями решетки при оборудовании отверстий рыбозащитными сетками и определяемый по формуле:
,
а – расстояние между стержнями в свету, 0,4 см; d – диаметр стержня (толщина), 0,2 см.
м 2.
Площадь плоских водоочистных сеток, располагаемых под минимальным расчетным уровнем воды в водоприемно-сеточном отделении водозаборного сооружения совмещенного типа, определяют по формуле:
, м 2.
с = 0,1 м/с – скорость течения воды в ячейках сеток;
ст = 1/К2 = 1/2,25 = 0,44; з = 1/1,25 = 0,8.
м2.
Принимаем размеры одной секции (отверстия) В Н = 2500х3000 мм2.
Тогда, размеры сетки – В Н = 20003000 мм2.
Фактическая скорость течения воды в сетке по принятой площади: м/с.
1.6.3. Определение потери напора во всасывающих (для руслового водозабора)
и напорных трубопроводах
1.6.4. Расчет отметок уровней воды
в приемном и всасывающем отделениях берегового колодца
Рассчитать отметки уровневой воды в приёмном (Zпр) и всасывающем (Zвс) отделении берегового колодца руслового водозабора при максимальном уровне воды в реке (Zсвув) и, определите производительность водозабора Q(л/с), если известно:
- длина каждой из двух самотечных линий L = 100 м;
- гидравлический уклон стального трубопровода i = 6,5 м/км;
- местные потери напора по пути движения воды от оголовка до берегового колодца принять 20 % от линейных;
- потери в сетках hс = 0,12 м;
-приведенное удельное гидравлическое сопротивление одной нитки водозабора Sо = 0,2 (для расхода в м³/с).
Максимальный уровень воды в реке равен Zсвув = 80,0 м.
Для того чтобы рассчитать отметку уровня воды в приемном (Zпр) отделении берегового колодца руслового водозабора, необходимо знать суммарные потери напора по пути движения воды от водоприемника до берегового колодца.
Суммарные потери напора равны:
Σh = hл + hм = 0,65 + 0,13 = 0,78 м.
где hл – линейные потери напора, определяемые по выражению:
hл = i∙L/1000 = 6,5 ∙ 100/1000 = 0,65 м
hм – местные потери напора, определяемые по формуле:
hм = 0,2∙ hл = 0,2 ∙ 0,65 = 0,13 м
Отметка уровня воды в приемном отделении берегового колодца: Zпр = Zсвув – Σh, м,
где Zсвув – максимальный уровень воды в реке (уровень высоких вод УВВ), м; Σh – суммарные потери напора, м.
Zпр = 80,0 – 0,78 = 79,22 м
Отметка уровня воды во всасывающем отделении берегового колодца будет равна:
Zвс = Zпр – hc= 79,22 – 0,12 = 79,1 м