Методика решения техническиx вопросов

 

2.1 Определение водопотребления.

 

В этом разделе необходимо определить среднюю суточную, расчетную суточную, годовую и часовую водопотребность объекта, построить график водопотребления и водоподачи. В первую очередь определяют количество жителей по формуле:

N=p´F---, чел.                                                                                     (1)

Где р- плотность населения по заданию и по районам;

F- площадь территории (нетто) в соответствии с масштабом по планшету. Площадь нетто принимается согласно задания (100-15,1%) площади брутто (плошади -со всеми улицами). Например; при ширине 1 района 4 см и длине 4,5 см по масштабу 1: 20000 (масштаб указывается на плане и цифра 20000 означает, что в 1 см 200 м). Следовательно в нашем случае F_{бр 1}= 4·100·4,5·100 = 720000 м² или 72 га (1 га = 10000 м²). И площадь нетто составит F_{н  1} = (100-15,1)·72/100 = 61,12 га. По первой формуле определяется количество людей. N₁= p₁ F_н1= 250·61,12 = 15280 человек. F_{бр 2}= 38,5·200·200 = 153000 м² или 153 га (1 га = 10000 м²). И площадь нетто составит F_{н 2}  = (100-15,1)·153/100 =129,89 га. По первой формуле определяется количество людей. N₂= p₂ F_н2= 190·129,89 = 24510 человек.

 

Средний суточный расход для каждой категории водопотребителей определяют в м³/сутки, как произведение количества водопотребителей (N по заданию) на соответствующие нормы водопотребления (q), приведенные в СНиП /6/ или по приложению 1.

Расчетный суточный расход определяют по формуле:

Q_{max. сут}.= Q_ср.сут ´К_max.сут., м.куб./сут.                                                   (2)

Где Q_{ср. сут}. – средний суточный расход, м куб./сутки;

К_{mах. сут}. – коэффициент максимально-суточной неравномерности, принимаемый 1.1-1.3 /2,3,4,5,6/

Расчеты необходимо вести в табличной форме (таблица 2).

 

Для определения расхода воды на полив (применяется площадь территории-брутто F_бр т.е. со всеми улицами, домами) Полную площадь полива определяем по формуле:

_пол=(15,1/100)´F_бр,м.                                                                     (3)

Для полива усовершенствованных покрытий, приняв по СНиП /6/ норму расхода на одну поливку в л/м²., определяем расходы на полив по формуле:

Q_пол=10´q´ _пол, м³/сут.                                                                 (4)

Q_пол=10·3·33,9 = 1017 м³/сут.      

 

     Для населения (для коммунального сектора, приложение 2) эти графики принимаются в зависимости от величины коэффициента часовой неравномерности, определяемый по формуле:

К_mахчас = α_{max. час}´β_{max час}.                                                                          (5)

где α_{max. час} – коэффициент, учитывающий степень благоустройства, режим работы предприятий и другие местные условия; (1,2-1,4);

β_{max час}. – коэффициент, учитывающий число жителей по таблице СНиП РК /6/ или по приложению 3.

Пусть в населенном пункте проживают 39790 человек.Интерполяцией с 3-его приложения по количеству населения определяем коэффициент β_{max час}., равный 1,17. Тогда коэффициент масимально-часовой неравномерности будет 1,2·1,17 =1,4, принимаем 1,4.

Распределение расхода на полив производим по заданию, т.е. в 15-16, 16-17, 17-18 часы.

Распределение расходов воды на предприятии производят по данным технологов, а при отсутствии можно использовать типовые /3/.Для распределения расходов по животноводческому сектору можно воспользоваться данными приложения 4.

Для перевода расхода в м³ пользуются формулой:

q_час= Р´ Q_махсут/100, м³/час                                                                      (6)

где Р- часовой расход (по данным типовых графиков), % от Q_махсут.

Все расчеты рекомендуется вести по форме таблицы 3. Здесь распределение часовых расходов по секторам проводим на период с максимальным суточным водопотреблением,т.е. с таблицы 2 в период с 1.06-31.08.

На основании таблицы 3 (графы 10 и 11) строят сводный суточный график водопотребления и интегральную кривую водопотребления в координатах: по оси абсцисс - часы суток, по оси ординат- потребления воды в % от максимального суточного расхода.

 

 

Таблица 2

Определение суточных расходов.

№					Суточные расходы  м³/сутки
					1.05-31.05		1.06-31.08				1.09-30.09			1.10-30.04
№	Степень благоустройства	Количество водопотребителей	Коэффициент максимально-суточной неравномерности Кmax.сут	Норма водопотребления (СНиП РК)	Qср.сут	Qmax. сут	Qср.сут		Qmax. сут		Qср.сут	Qmax. сут		Qср.сут		Qmax. сут
1	2	3	4	5	6	7	8		9		10	11		12		13
Коммунальный сектор
1 1	Внутренний водопровод и канализация с ваннами и местными нагревателями	15280	1,2	300	4889,6	5867,5	4889,6		5867,5		4889,6	5867,5		4889,6		5867,5
		24510	1,2	200	4902	5882,4	4902		5882,4		4902	5882,4		4902		5882,4
2 2	Скот в личной собственности: а) крупно-рогатый скот б) овцы в) птицы	280 3000 5000	1,2	60 6 0,6	16,8 18 3	20,1 21,6 3,6	16,8 18 3		20,1 21,6 3,6		16,8 18 3	20,1 21,6 3,6		16,8 18 3		20,1 21,6 3,6
Всего:					9829,4	11795,2	9829,4		11795,2		9829,4	11795,2		9829,4		11795,2
33	Полив	33,9	1,2	3	-	-	1017		1220,4		-	-		-		-
Всего по ком. сектору:					9829,4	11795,2	10846,4	13015,6		9829,4			11795,2		9829,4	11795,2
Производственный сектор
4 4	Промышленные предприятия; а) молочный завод б) сыроваренный завод в) мастерская		1,2		120 50 -	144 60 -	120 50 -		144 60 -		120 50 -	144 60 -		120 50 -		144 60 -
Всего по производственному сектору;					170	204	170		204		170	204		170		204
Животноводческий сектор:
5	а) крупно-рогатый скот б) овцы в) птицы	800 8000 -	1,2 1,2 -	100 10 -	80 80 -	96 96 -	80 80 -		96 96 -		80 80 -	96 96 -		- 80 -		- 96 -
Всего по животноводческому сектору;					160	192	160		192		160	192		80		96
Всего по населенному пункту					10159,4	1219,12	11176,4		13411,6		10159,4	12191,2		10079,4		12095,2

 

 

Таблица 3.

Определение часовых расходов воды.

 

Часы суток	Коммунальный сектор			Производственный  сектор		Животноводческий сектор		По населенному пункту		Ординаты интегральной кривой водопотребления
	% %	м³/час	полив	% %	м³/час	%%	м³/час	м³/час	% %	%
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
0-1	2,5	294,8	-	-	-	2	3,84	298,64	2,22	2,22
1-2	2,65	312,5	-	-	-	2	3,84	316,34	2,36	4,58
2-3	2,2	259,4	-	-	-	2	3,84	263,24	1,96	6,54
3-4	2,25	265,3	-	-	-	2	3,84	269,14	2,0	8,54
4-5	3,2	377,4	-	-	-	2	3,84	381,24	2,84	11,38
5-6	3,9	460,01	-	-	-	2	3,84	463,85	3,45	14,83
6-7	4,5	530,7	-	-	-	3	5,76	536,46	4,0	18,83
7-8	5,1	601,5	-	-	-	3,5	6,72	608,22	4,53	23,36
8-9	5,35	631,04	-	6,25	12,75	6,5	12,48	656,27	4,89	28,25
9-10	5,85	690,01	-	6,25	12,75	9	17,28	720,04	5,36	33,61
10-11	5,35	631,04	-	6,25	12,75	8,5	16,32	660,11	5	38,61
11-12	5,25	619,24	-	6,25	12,75	3	5,76	637,75	4,76	43,37
12-13	4,6	542,57	-	6,25	12,75	3,5	6,72	562,04	4,19	47,56
13-14	4,4	518,9	-	6,25	12,75	4	7,68	539,33	4,02	51,58
14-15	4,6	542,5	-	6,25	12,75	5	9,6	564,85	4,21	55,79
15-16	4,6	542,5	406,8	6,25	12,75	3	5,76	967,81	7,21	63
16-17	4,9	577,9	406,8	6,25	12,75	10	19,2	1016,65	7,58	70,58
17-18	4,6	542,5	406,8	6,25	12,75	6	11,52	973,32	7,26	77,84
18-19	4,7	554,3	-	6,25	12,75	3	5,76	572,81	4,27	82,11
19-20	4,5	530,7	-	6,25	12,75	3	5,76	549,21	4,09	86,2
20-21	4,4	518,9	-	6,25	12,75	2,5	4,8	536,45	4,0	90,2
21-22	4,2	495,3	-	6,25	12,75	6	11,52	519,57	3,87	94,07
22-23	3,7	436,4	-	6,25	12,75	5,5	10,56	459,71	3,42	97,49
23-24	2,7	318,4	-	6,25	12,75	3	5,76	336,91	2,51	100
Всего		11793,8	1220,4	100	204	100	192	13409,9	100

 

2.2. Расчет запасно-регулируюших сооружений.

 

В этом разделе определяются емкости бака водонапорной башни и резервуара чистой воды (РЧВ) по формулам:

V_в/б=V_реr.+V_пож., м                                                                              (7)

W_рчв.= W_рег+ W_пож+ W_техн                                                                   (8)

Где V_реr., W_рег. – соответственно, регулирующие объёмы воды бака водонапорной башни и резервуара чистой воды; V_пож., W_пoж – соответственнo, противопожарные запасы воды в баке водонапорной башни и резервуара чистой воды;

V_техн. – расход воды на технологические нужды.

Существуют графические и табличные методы определения регулирующего объёма /2,3,4/. Используем оба метода для определения регу­лирующего объёма. При определении противопожарных запасов в баке водонапорной башни предусматривается 10 минутный и в РЧВ- 3-х часовой противопожарный запас.

Количество резервуаров принимаются не менее 2-х.

При табличном способе определения регулирующего объема в основе лежит анализ поступления и расходования воды из бака на каждый час, а графический основан на совместном рассмотрении интегральных кривых подачи и потребления воды. В таблице 4 приведен пример табличного метода определения регулирующего объема бака водонапорной башни.

Регулирующий объём определяют из выражения:

V_реr. = Р_mах. ´ Q_{mах. сут}. /100                                                                             (9)

Противопожарные запасы по формуле:

V_пож.=Q_пож ´t ´60/1000, м³                                                                                 (10)

Q_пож – расчетный расход в л/с на пожаротушение, принимают по СНиП РК таблицы 5,7,8. /6/.

t-время хранения в мин. по СНиП РК /6/.                                                                         

Объем воды на технологические нужды можно принять 1-10% от расчетного суточного расхода населенного пункта.

 

Таблица 4

Определение регулирующей емкости.

 

Часы суток	Потреб­ление воды из сети, %	Подача воды насоса­ми, %	Поступ­ление воды в бак, %	Расход воды из бака, %	Расчетный остаток в баке, %
0-1	2,22	3,8	1,58	-	6,5
1-2	2,36	3,8	1,44	-	7,94
2-3	1,96	3,8	1,84	-	9,78
3-4	2,0	3,8	1,8	-	11,58
4-5	2,84	3,8	0,96	-	12,54
5-6	3,45	3,8	0,35	-	12,89
6-7	4,0	3,8	-	0,2	12,69
7-8	4,53	3,8	-	0,73	11,96
8-9	4,89	3,8	-	1,09	10,87
9-10	5,36	3,8	-	1,56	9,31
10-11	5	3,8	-	1,2	8,11
11-12	4,76	3,8	-	0,96	7,15
12-13	4,19	3,8	-	0,39	6,76
13-14	4,02	3,8	-	0,22	6,54
14-15	4,21	3,8	-	0,41	6,13
15-16	7,21	3,8	-	3,41	2,72
16-17	7,58	6,06	-	1,52	1,2
17-18	7,26	6,06	-	1,2	0
18-19	4,27	6,06	1,79	-	1,79
19-20	4,09	6,06	1,97	-	3,76
20-21	4,0	3,8	-	0,2	3,56
21-22	3,87	3,8	-	0,07	3,49
22-23	3,42	3,8	0,38	-	3,87
23-24	2,51	3,56	1,05	-	4,92
Всего	100	100	13,16	13,16

 

Объем воды на технологические нужды можно принять 1-10% от расчетного суточного расхода населенного пункта.

При использовании графического метода для определения регулирующих объёмов воды можно воспользоваться формулой:

V_per.,W_per = Q_{mах. сут}. ´ (dh+du)/100, м³                                              (11)

Где dh,du – наибольшие ординаты между интегральными кривыми водопотребления и водоподачи по избытку и недостатку, в % от Q_{mах. сут}. для бака водонапорной башни и между интегральными кривыми водоподачи насосных станций I и II подъёма для РЧВ.

V_в/б=V_реr.+V_пож=1728,7+24= 1752,7 м³

V_реr. = Р_mах. ´ Q_{mах. сут}. /100=12,89 ´Q_{maх. сут}. /100, м³ =1728,7 м³

V_пож.=Q_пож ´t ´60/1000, м³ =0,02 ´600´2= 24 м³

W_пож.= Q_пож ´t ´60/1000, м³ =20 ´2´3´3600/1000 = 432 м³

W_реr. = Р_mах. ´ Q_{mах. сут}. /100 = 8´13411,6/100 = 1072,9 м³

W_РЧВ = W _реr. + W_пож + W_техн = 1072,9 + 432 + 670,58 = 2175,5 м³

ЛИТЕРАТУРА

1. Отчет. Доступ населения республики Казахстан к питьевой воде и санитарии. Астана, Комитет по водным ресурсам, 2006-192 с.

2. Абрамов. Н.Н. " Водоснабжение"- М: Стройиздат, 1984-440 с.

3. Абрамов. Н.Н., Поспелова М.М и др. "Расчет водопроводных сетей" М: Стройиздат, 1983-278 с.

4. Белан А. Е., Хоружий П.Д " Проектирование и расчет устройств водоснабжения"- Киев. Будівельник 1981-192с.

5. Бондарь А.А., Болганбаев А. Б, Серимбетов А.Е., Махамбетов А.М," Технико-экономический расчет кольцевых водопроводных сетей" - Нукус, Полиграфкомбинат 1997-36с.

6. СНиП РК 4.01.02 -2001 " Водоснабжение. Наружные сети и сооружения" - Астана: Комитет по делам строительства, 2002-216с

 7. Смагин В.Н., Небольсина К.А., Беляков В.М. Курсовое и дипломное проектирование по сельхозводоснабжению. М: Агропромиздат, 1990-336с

8. Серимбетов А.Е.Методические указания для выполнения семестровой работы № 1 по дисциплине   _ «Инженерные системы зданий и сооружений»

 для студентов специальности 5В072900«Строительство»»

 

 

ПРИЛОЖЕНИЯ:

 

Приложение 1.

Нормы водопотребления.

 

№	Степень благоустройства	Норма водопотребления q, л/сутки
1	Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией, без ванн	125-160
2	Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией, с ванными и местными водонагревателями	160-230
3	Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией, с централизованным горячим водоснабжением	230-350
4	Водопользование из уличных водозаборных колонок	30-50

                                  

Приложение 2

Распределение суточного расхода по часам суток, %

 

Часы суток	Распределение в зависимости от коэффициента										Производ. сектор
	1,3	1,35	1,4	1,45	1,5	1,7	1,8	1,9	2,0	2,5
0-1	3,2	3	2,5	2	1,5	1	0,9	0,85	0,75	0,6		0,6
1-2	3,25	3,2	2,65	2,1	1,5	1	0,9	0,85	0,7	0,6		0,6
2-3	2,9	2,5	2,2	1,85	1,5	1	0,9	0,85	1	1,2		1,2
3-4	2,9	2,6	2,25	1,9	1,5	1	1	1	1	2		2
4-5	3,35	3,5	3,2	2,85	2,5	2	1,35	2,7	3	3,5		3,5
5-6	3,75	4,1	3,9	3,7	3,5	3	3,85	4,7	5,5	3,5	5	3,5
6-7	4,15	4,5	4,5	4,5	4,5	5	5,2	5,35	5,5	4,5	5	4,5
7-8	4,65	4,9	5,1	5,3	5,5	6,5	6,2	5,85	5,5	10,2	5	10,2
8-9	5,05	4,9	5,35	5,8	6,25	6,5	5,5	4,5	3,5	8,8	6	8,8
9-10	5,4	5,6	5,85	6,05	6,25	5,5	5,85	4,2	3,5	6,5	6	6,5
10-11	4,85	4,9	5,35	5,8	6,25	4,5	5	5,5	6	4,1	6
11-12	4,6	4,7	5,25	5,7	6,25	5,5	6,5	7,5	8,5	4,1	8
12-13	4,5	4,4	4,6	4,8	5	7	7,5	7,9	8,5	3,5	9
13-14	4,3	4,1	4,4	4,7	5	7	6,7	6,35	6	3,5	7
14-15	4,4	4,1	4,6	5,05	5,5	5,5	5,35	5,2	5	4,7	6
15-16	4,55	4,4	4,6	5,3	6	4,5	4,65	4,8	5	6,2	6
16-17	4,5	4,3	4,9	5,45	6	5	4,5	4	3,5	10,4	6
17-18	4,25	4,1	4,6	5,05	5,5	6,5	5,5	4,5	3,5	9,4	6
18-19	4,45	4,5	4,7	4,85	5	6,5	6,3	6,2	6	7,3	6
19-20	4,4	4,5	4,5	4,5	4,5	5	5,35	5,7	6	1,6	6
20-21	4,4	4,5	4,4	4,2	4	4,5	5	5,5	6	1,6	7
21-22	4,5	4,8	4,2	3,6	3	3	3	3	3	1
22-23	4,2	4,6	3,7	2,85	2	2	2	2	2	0,6
23-24	3,5	3,3	2,7	2,1	1,5	1	1	1	1	0,6
итого	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100

 

Приложение 3.

Величина коэффициента, учитывающего число жителей

 

Коэф фициент	Число жителей, тыс. чел.
	0,1	0,15	0,2	0,3	0,5	0,75	1	1,5	2,5	4	6	10	20	50	100
βmax	4,5	4	3,5	3	2,5	2,2	2	1,8	1,6	1,5	1,4	1,3	1,2	1,15	1,1

 

Приложение 4

Распределение суточного расхода по животноводческому сектору

 

Часы суток	Ферма К.Р.С. на 800 голов	Ферма К.Р.С. на 400 голов	Молочная ферма	Свиновод-ческая ферма	Овцевод-ческая ферма
0-1	2	0,5	0,5	0,9
1-2	1	0,5	1	0,5
2-3	1	0,3	0,5	0,5
3-4	1,5	1	0,5	0,5
4-5	3	3,2	2,2	10,2	16,5
5-6	4,5	4	2,2	9,5	16,5
6-7	5,8	8,1	4,7	6,5
7-8	7,9	8	4,7	3,2
8-9	5,2	5	10,2	3,2
9-10	3	4	5,4	2
10-11	3	3	7,2	3,3
11-12	4,5	3,2	6,1	3,3	16,7
12-13	4,8	3,2	4,2	7,4	16,7
13-14	6	4,5	9,1	5,3
14-15	7,5	7	6,6	3,4
15-16	5,8	8,3	2	3,4
16-17	4	5	4,2	5,2
17-18	4,2	3,2	3,6	6,9
18-19	4,9	3	8,2	9,2	16,8
19-20	5	5,1	7,2	7,4	16,8
20-21	6	6,5	3,5	4,3
21-22	4,4	8,1	4,6	1,3
22-23	3	3,3	0,8	1,3
23-24	2	2	0,8	1,3
итого	100	100	100	100	100