Проектирование системы водоснабжения для обеспечения потребностей поселка и предприятия - Курсовая работа

Исходными данными для выполнения курсового проекта являются типовые индивидуальные задания, содержащие сведения о населении поселка и количестве работников на предприятии, а также необходимые сведения о геологических и гидрогеологических условиях района работ и характеристики объектов водоснабжения и водопроводных путей. Расчет размеров водопотребления ведется на основе полученного индивидуального технического задания на проектирование (исходные данные - таблица 1) и установленных норм на различные нужды, определенных в основном нормативном документе - СНИП 2.04.02-84 "Водоснабжение. Общие потребности в воде в условиях нашего участка проектирования будут рассчитываться из следующих слагаемых: Qобщ = Qхпб Qбл Qхпп Qtex Qп (м3/сут), где Qобщ - общее водопотребление; Qхпб - водопотребление для хозяйственно-питьевых и бытовых целей; Qбл - водопотребление на благоустройство; Qхпп - водопотребление для предприятия; Qtex - водопотребление для технических целей; Qп - водопотребление на случай пожаротушения. В районе жилой застройки и общественных зданий хозяйственно-питьевые нужды рассчитываются по формуле: Qхпб = kn·qж·N·10-3, где 10-3-коэффициент перехода от литров к м3; kn - коэффициент, учитывающий расходы воды на местные нужды и неучтенные расходы, принимается равным от 1,05 до 1,1 (в нашем случае принимаем равным 1,05); qж - среднесуточная норма потребления воды на одного жителя, л/сут (195 л/сут); N - общая численность населения. Проектная производительность водозаборных скважин принимается на основе их расчетной водозахватной способности, которая определяется исходя из допустимой входной скорости фильтрации в фильтр и площади рабочей части фильтра: Vф = 65 , где Vф - допустимая входная скорость фильтрации, м/сут; k - коэффициент фильтрации водоносного пласта, м/сут.Результатами данной курсовой работы являются: расчет размеров водопотребления, расчет количества водозаборных скважин и обоснование их конструкции, мероприятия, направленные на улучшение качественного состава подземных вод, гидравлический расчет водопроводной сети и др.

Курсовой проект выполняется с целью проектирования системы водоснабжения для обеспечения потребностей поселка и предприятия. Исходными данными для выполнения курсового проекта являются типовые индивидуальные задания, содержащие сведения о населении поселка и количестве работников на предприятии, а также необходимые сведения о геологических и гидрогеологических условиях района работ и характеристики объектов водоснабжения и водопроводных путей.

В соответствии с темой курсового проекта необходимо решить следующие задачи в ходе его выполнения: 1. Проанализировать гидрогеологические условия района, схематизировать их и выбрать правильную расчетную схему;

2. Рассчитать и обосновать количество водозаборных скважин, схемы и места их расположения, выполнить необходимые гидродинамические расчеты;

3. Выбрать и обосновать конструкцию водозаборных скважин;

4. Выбрать и обосновать правильность выбора водоподъемного оборудования;

5. Обосновать схему водоснабжения и выполнить гидравлический расчет водопроводной сети;

6. Организовать зоны санитарной охраны водозабора.

1. Общая часть

В общей части приводятся основные сведения, полученные в индивидуальных заданиях: данные задания на проектирование, сведения об источниках водоснабжения, геологических и гидрогеологических условиях местности проектируемого водозабора.

1.1 Техническое задание на проектирование системы водоснабжения

Курсовой проект выполнен на основе следующих технических требований (исходных данных) по водоснабжению рабочего поселка и предприятия: Население поселка, с учетом перспективы развития N=14 тысяч человек. На промышленном предприятии будут задействованы 40% жителей поселка, N1=5600 человек. На предприятии предполагается наличие горячих цехов (с тепловыделением более 20 ккал на 1 м/час), количество работников в которых (N2) составляет 3% от общего количества работников предприятия (N1), т.е. 168 человек. Работу на предприятии предполагается организовать в две смены (mc=2).

На технологические нужды на предприятие будет расходоваться 1500 м3/сут воды.

Предприятие будет удалено от поселка на расстояние 1,5 км.

Жилая застройка поселка в плане будет принята нами за прямоугольник с соотношением сторон 1:2. Поселок удален от предполагаемого водозабора на расстояние 2,2 км. Водонапорная башня расположена на прямой линии между предполагаемым водозабором и поселком, на удалении 1,5 км от него. Абсолютные отметки предполагаемого водозабора, водонапорной скважины, рабочего поселка и промышленного предприятия соответственно равны: 200,0; 201; 200,4 и 200,9 метров.

Предполагаемая этажность будет составлять 5 этажей.

Проектирование водозабора осуществляется в условиях средней полосы европейской части России.

Полный перечень исходных данных представлен в таблице 1: Таблица 1. Перечень исходных данных

1 Количество жителей поселка N 14000

2 Количество работников предприятия N1=40% от N 5600

3 Количество работников в горячем цеху N2=3% от N1 168

4 Количество смен mc 2

5 На технологические нужды, м/сут QT 1500

6 Жилой поселок располагается на расстоянии от предприятия, км 1,5

7 Жилая застройка имеет вид прямоугольника с соотношением сторон 1:2

8 Высота застройки с канализацией и водоснабжением 5 этажей

9 Удаление водонапорной башни от рабочего поселка, км 0,2

1.2 Определение размеров водопотребления

Расчет размеров водопотребления ведется на основе полученного индивидуального технического задания на проектирование (исходные данные - таблица 1) и установленных норм на различные нужды, определенных в основном нормативном документе - СНИП 2.04.02-84 "Водоснабжение. Наружные сети и сооружения".

Общие потребности в воде в условиях нашего участка проектирования будут рассчитываться из следующих слагаемых: Qобщ = Qхпб Qбл Qхпп Qtex Qп (м3/сут), где Qобщ - общее водопотребление; Qхпб - водопотребление для хозяйственно-питьевых и бытовых целей; Qбл - водопотребление на благоустройство; Qхпп - водопотребление для предприятия; Qtex - водопотребление для технических целей; Qп - водопотребление на случай пожаротушения.

Следует иметь в виду, что при определении размеров водопотребления руководствуются значениями средних норм потребления и суммарная производительность водозабора должна удовлетворять: Qвод ? Qобщ

Хозяйственно-питьевые нужды.

В районе жилой застройки и общественных зданий хозяйственно-питьевые нужды рассчитываются по формуле: Qхпб = kn·qж·N·10-3, где 10-3- коэффициент перехода от литров к м3; kn - коэффициент, учитывающий расходы воды на местные нужды и неучтенные расходы, принимается равным от 1,05 до 1,1 (в нашем случае принимаем равным 1,05); qж - среднесуточная норма потребления воды на одного жителя, л/сут (195 л/сут); N - общая численность населения.

Qхпб = 1,1·195·14000·10-3 = 3003 м3/сут

Расход воды на благоустройство территории

Расход воды на благоустройство территорий (Qбл) определяется исходя из общей численности населения (N) и нормы на поливы (qпл = 90) исчисляемое на одного жителя: Qбл = qпл·N·10-3 = 90·14000·10-3 = 1260 м3/сут

Хозяйственно-питьевые нужды на промышленном предприятии.

Потребности в воде на хозяйственно-питьевые нужды на промышленном предприятии рассчитываются по формуле

Qхпп = Кнг·qг·Nг·10-3 Kx·qx·Nx·10-3, где Nx и Nг - численность работающих в холодных и горячих цехах; qx и qг - нормы расходы горячей и холодной воды на одного работника в смену, определенное по таблице 7 СНИП. В нашем случае qx = 25л/сут, qг = 45 л/сут; Nx = 5432 чел, Nг = 168 чел.

Qхпп = 2,5·45·168·10-3 3·25·5432·10-3= 18,9 407,4 = 426,3 м3/сут

Расход воды на пожаротушение.

Расчетный расход на наружное пожаротушение определяется по зависимости

Qп = qпж·n·t1/t2·10-3 где Qп - норма расхода воды на пожаротушение; qпж - 10 л/сут; t1 - расчетная продолжительность одного пожара (3 часа); t2- время восстановления пожарного запаса (24 часа).

Qп = 10·2·10800·10-3 = 216 м3/сут

Общие потребности в воде

Таким образом, общие потребности в воде по всем параметрам водопотребления составляют: Qобщ = 3003 426,3 1260 1500 216 = 6405,3 м3/сут

2. Обоснование выбора источника водоснабжения конструкции водозабора

2.1 Геоморфологическая и геоэкономическая характеристика участков заложения водозабора и объектов системы водозабора

Участок водозабора расположен в средней полосе европейской части России и приурочен к зоне равнинного рельефа, относительная разность высот в пределах данного участка не превышает 10 метров. Основными элементами рельефа являются овраги глубинами до 30-40 метров.

В экономическом плане местность освоена довольно хорошо, имеется развитая сеть дорог (грунтовых и с твердым покрытием), густая сеть инженерных коммуникаций (ЛЭП, системы прудов и др.).

Источников заражения подземных вод на территории заложения водозабора не выявлено.

Карта со схематичным указанием пространственной ориентации проектируемой системы водоснабжения, привязанная к топографическому плану, представлена в приложении 1.

2.2 Геолого-гидрогеологические условия участка недр, схемы области фильтрации и гидродинамических расчетов

Проектируемый водозабор будет расположен в районе пос. Титовка, на склоне долины реки Нежеголь.

В геологическом плане участок проектируемого водозабора представлен следующими геологическими подразделениями: турон-маастрихтские (K2t-m) мела с коэффициентом фильтрации k = 1 м/сут и мощностью 60 метров; сантонские (K2st) мергели с коэффициентом фильтрации k = 0,05 м/сут и мощностью более 40 метров.

В качестве эксплуатируемого водоносного горизонта выбран турон-маастрихтский водоносный горизонт с коэффициентом фильтрации k = 1 м/сут, мощность 60 м. напор под кровлей водоносного горизонта в районе проектируемого водозабора составляет 125 метров. Напор над кровлей в пределах изучаемой местности неоднороден и имеет угол падения на юго-запад.

Выбор данного водоносного горизонта мотивируется тем, что из представленных двух водоносных горизонтов на данном участке местности (турон-маастрихтский и горизонт грунтовых вод) лишь турон-маастрихтский горизонт может обеспечить необходимую потребность воде столь значительного по населению сельского поселения.

2.3 Расчет количества скважин и обоснование схемы водозаборной скважины

Наиболее удачным на мой взгляд будет линейная схема водозабора, так как водозабор проектируется на турон-маастрихтский водоносный горизонт, имеющий направление потока на юго-запад. Соответственно, водозабор проектируется вытянутым по склону террасы в направление юго-запада местности с целью перехвата наибольшего количества воды.

Обоснование количества скважин производится на основе их проектной производительности. Проектная производительность водозаборных скважин принимается на основе их расчетной водозахватной способности, которая определяется исходя из допустимой входной скорости фильтрации в фильтр и площади рабочей части фильтра: Vф = 65 , где Vф - допустимая входная скорость фильтрации, м/сут; k - коэффициент фильтрации водоносного пласта, м/сут.

Площадь рабочей части фильтра определяется по формуле: Fф = 2·?·r0·l, где Fф - площадь фильтра, м2; r0 и l - соответственно радиус и длина фильтра, м.

Qв = Vф·Fф = 130·?·r·l· , где Qв - расчетная водозахватная способность водозаборной скважины, м3/сут.

В нашем случае, при значительном водопотреблении, принято решение о перекрытии всей толщи водоносного горизонта фильтром (30 метров). Радиус скважины равен 0,1 метра. Проектная производительность берется с понижающим коэффициентом Кп=0,5.

Учитывая все вышесказанное, водозахватная способность одной скважины будет составлять: Qв = 130·3,14·0,1·30· = 1224,6 м3/сут

Проектная производительность Qп составит: Qn = Кп·Qв= 0,5·1224,6 = 612,3 м3/сут

Для определения количества водозаборных скважин, для обеспечения потребностей в водопотреблении, используется следующая формула: N = Qобщ/Qп = 6405,3/612,3 = 10

Таким образом, количество скважин будет равняться 10 плюс одна резервная, и того - 11.

Расстояние между скважинами составляет 200 метром, общая длина линейного водозабора составит 2,2 км. Водозаборные скважины проектируются на глубину 125 метров (в среднем).

2.4 Обоснование выбора расчетных формул. Гидродинамический расчет водозабора

Важнейшим условием безаварийной эксплуатации водозабора с сохранением качества воды является соблюдение условия, которое гласит, что фактическое понижение уровня подземных вод в центральной скважине водозабора не должно превышать допустимого понижения. Величина допустимого понижения определяется по формуле: Sдоп = 0,5мпл = 0,5·60 = 30 м

Определим понижение в скважине, приняв расход переменным, по формуле: S = ·R0

S = ·1.62 = 27.54 м где Q - производительность луча водозаборных скважин, м3/сут; R0 - радиус центральной скважины, м.

Таким образом, максимальное понижение в центральной скважине в процессе эксплуатации водозабора не будет превышать допустимого, то позволяет также подтвердить состоятельность выбранной схемы водозабора.

2.5 Конструкция водозаборных скважин

Водозаборные скважины проектируются глубиной 125 метров. Конечный диаметр скважин - 0,125 мм. Радиус фильтра - 0,1 метра. Скважины бурятся шнеками с твердосплавным лопастным буровым наконечником. Затем целесообразно перейти на колонковое бурение с промывкой. Высота проектируемого отстойника в скважине - 5 метров. В нашем случае будет использоваться сетчатый фильтр с гравийной обсыпкой на всю мощность водоносного пласта. Для перекрытия верхнего слоя, вмещающего в себя водоносный горизонт грунтовых вод, предусмотрена затрубная цементация зоны кондуктора.

Схема конструкции скважины представлена на рисунке 1.

Рис. 1. Схема конструкции скважины

2.6 Качественный состав подземных вод и мероприятия по его улучшению

Водоснабжение поселка будет организовано за счет использования подземных вод турон-маастрихтского водоносного горизонта, которые характеризуются высоким качеством, чем поверхностные воды и воды первого от поверхности водоносного горизонта. Данные о химическом составе подземных вод в пределах изученного месторождения, а также предельно-допустимые концентрации (ПДК) компонентов в соответствии с требованиями САНПИН 2.1.4.1074-01 «Питьевая воды. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» представлены в таблице 2: Таблица 2. Результаты исследования проб воды в скважинах

№ п/п Определяемые показатели Результаты исследований Гигиенический норматив Единицы измерения НД на методы исследований

1 2 3 4 5 6

Органолептические показатели

1 Запах при 20 град. С б/з 2 балл ГОСТ 3351-74

2 Запах при 60 град. С б/з 2 балл ГОСТ 3351-74

3 Привкус при 20 град. С б/пр 2 балл ГОСТ 3351-74

4 Цветность 0,0 20 градус ГОСТ 3351-74

5 Мутность 0,82 1,5 мг/дм3 ГОСТ 3351-74

Обобщенные показатели

1 Водородный показатель 7,0 в пределах 6-9 РН РД 5224 495-05

2 Общая жесткость 8,0 7,0 (10,0) градус Ж ГОСТ 525407-2005

3 Общая минерализация (сухой остаток) 556,5 1000 (1500) мг/дм3 ГОСТ 18164-72

4 Окисляемость перманганатная 0,64 5,0 мг/дм3 Указ к ГОСТ 2754-84

Неорганические вещества

1 Алюминий (Al3 ) <0,02 0,2 мг/дм3 ГОСТ 18165-89

2 Бор (В, суммарно) 0,12 0,5 мг/дм3 ОД 52 24 389-95

3 Железо (Fe, суммарно) 0,12 0,3 (1,0) мг/дм3 ГОСТ 4011-72

4 Марганец (Mg, суммарно) 0,031 0,1 (0,5) мг/дм3 ГОСТ 4974-72

5 Медь (Cu, суммарно) <0,0005 1,0 мг/дм3 Р 52180-2003

6 Молибден (Мо, суммарно) <0,0025 0,07 мг/дм3 ГОСТ 18308-72

7 Мышьяк (As, суммарно) <0,005 0,01 мг/дм3 ГОСТ 4152-89

8 Нитраты (по NO3-) 14,26 45 мг/дм3 Р52180-2003

9 Свинец (Pb, суммарно) 0,00033 0,01 мг/дм3 ГОСТ Р 52180-2003

10 Сульфаты (SO42-) 153,78 500 мг/дм3 ГОСТ 4389-72

11 Фториды (F-) 0,49 1,5 мг/дм3 ГОСТ 4386-89

12 Хлориды (Cl-) 95,0 350 мг/дм3 ГОСТ 4245-72

13 Хром (Cr6 ) <0,025 0,05 мг/дм3 РД 52 24 446-95

14 Цинк (Zn) 0,018 1,0 мг/дм3 Р 52180-2003

15 Нитриты (по NO2) <0,003 3,3 мг/дм3 ГОСТ 4192-82

16 Аммиак (по азоту) <0,05 1,5 мг/дм3 ГОСТ 4192-82

Микробиологические показатели

1 Общее микробное число 12 не более 50 КОЕ в 1 мл МУК 4 2 1884-04

2 Общие колиформные бактерии не выделено отсутствие КОЕ в 100 мл МУК 4 2 1884-04

3 Термотолерантные колиформы не выделено отсутствие КОЕ в 100 мл МУК 4 2 1884-04

По результатам анализа пробы воды, приведенным в таблице, следует, что качество воды без ее дополнительной обработки не удовлетворяет требованиям САНПИН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

Отобранная проба воды не соответствует нормативным требованиям по такому показателю, как общая жесткость.

Мероприятия по улучшению качества воды

Так как общая жесткость повышена, необходимо умягчение воды.

Рекомендуется ввести в воду химические вещества, которые приводят ионы кальция и магния в малорастворимые и легко удаляемые соединения, например в карбонат кальция и гидроксид магния.

Также можно применить содовый способ умягчения воды - вводится известь, изза чего образуются малорастворимые соли кальция и магния.

Затея вводится сода, в следствие чего в осадок выпадает CACO3. С помощью этого способа жесткость воды может быть понижена до 1 мг·экв/л.

3. Гидравлический расчет водопроводной сети и напорно-регулирующих устройств

Выбор схемы водоснабжения объектов

Выбор схемы водопровода зависит от категории надежности подачи воды проектируемой системой водоснабжения, конкретных условий, местоположения объектов, рельефа и других факторов.

Рассматриваемая система водоснабжения предназначена для поселка с населением в 14000 человек и по этому признаку относится ко второй категории надежности подачи воды. В системах этой категории допускается снижение подачи воды не более чем на 30% продолжительностью до одного месяца или перерыв в подаче воды не более 5 часов.

Для обеспечения этих требований необходимо запроектировать линейный тип водопроводной сети. Конфигурация этого водопровода повторяет контуры жилого массива, имеющего вид прямоугольника с соотношением сторон 1:2 (согласно техническому заданию на проектирование). Размеры водопровода внутри поселка определяются исходя из оценки площади, которую он должен охватывать. эта площадь находится по формуле: F=N·f/Этажность где N - количество жителей поселка; f - норма на одного человека (25 м2).

F=14000·25/5 = 70000

Обозначив через a короткие стороны прямоугольника, получим: F=2a2

a= a= = 187 м

2a = 187·2 = 374 м

Гидравлический расчет водопроводной сети

Гидравлический расчет водопроводной сети выполняется с учетом неравномерности водопотребления, т.е. для самых неблагоприятных условий ее работы. Такие условия возникают в часы и сутки максимального водопотребления с учетом того, что в это же время осуществляется тушение расчетного количества пожаров. При этом в самой неблагоприятной точке сети, самой далекой или самой высокой, должен обеспечиваться необходимый для нормальной работы сети свободный напор Нсв.

Нсв = 10 (Эт - 1) · 4

Нсв = 10 (5 - 1) · 4 = 26 м

Определение максимального водопотребления.

Максимальные размеры водопотребления, необходимые для гидравлического расчета сети определяются по всем рассмотренным категориям водопотребления с учетом коэффициентов суточной ксут и часовой кчас неоднородности водопотребления.

Максимальный расход воды для хозяйственно-питьевых нужд рассчитывается по формуле: qхпб = ксут·кчас·Qхпб/86,4 при этом ксут = 1,2; кчас = 1,5 qхпб = (1,2·1,5·3003)/86,4 = 62,56 л/с

Использование воды на благоустройство территорий в период максимального водопотребления согласно СНИП не допускается, поэтому qбл = 0. Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды на промышленном предприятии определяется по формуле: qхпп = где = 3; = 2,5; =2; =8 qхпп = = 7,4 л/с

Использование воды на технологические нужды промышленного предприятия определяется по формуле: qt = Qt / (3,6·nc·tc) qt = 1500 / (3,6·2·8) = 26 л/с

Расход воды на наружное пожаротушение определяется исходя из предположения, то возгорание произойдет в период максимального водопотребления. Величина расхода определяется по формуле: qпож = Qn·nn qпож = 216·2 = 432·1000 / 3600 = 5 л/с

Общая величина расхода воды в час максимального водопотребления равна: qобщ = qхпб qхпп qt qпож qобщ = 62,56 7,4 26 5 = 100,96 л/с

Определение расчетных расходов на участках водопроводной сети

Основывается на расходах воды в период максимального водопотребления. Величина расчетного расхода определяется по формуле: Qp = Qtp 0,5·Qпут

Рис.2. Участки водопроводной сети

Для выполнения гидравлических расчетов водопроводная сеть разбивается на участки, характеризующиеся одинаковыми режимами работы. Такими участками будут: водозабор - водонапорная башня, башня-поселок, поселок-предприятие. Внутри поселка, учитывая изменчивость расхода воды, выделим дополнительные участки. Границы выделенных участков сети показаны на рисунке 2 цифровыми обозначениями.

Для каждого из выделенных участков определяется так называемый расчетный расход, учитывающий отдачу воды непосредственно в пределах рассматриваемого участка (путевой расход) и транспортировку воды, предназначенной для отдачи на последующих участках (транзитный ход). На участках, где нет потребителей (1-2, 2-3, 5-7) весь расчетный расход будет транзитным.

Участок 1-2: Q1-2 = Qtp = Qобщ = 74 л/с

Участок 2-3: Q2-3 = Qtp = qобщ = 100.96 л/с

Участок 3-4: На этом участке происходит потребление воды на хозяйственно-питьевые нужды поселка. Расход воды, идущей на потребление в пределах расчетного участка, выступает как путевой расход. Весь расход воды на нужды промышленного предприятия проходит через водоводы в поселке транзитом. Транзитным следует считать расход воды для пожаротушения, т.к. наиболее неблагоприятной при возникновении пожара является самая удаленная тока в поселке, в которую воду необходимо транспортировать через весь поселок. Кроме того, транзитным для расчетного участка в пределах поселка является также расход воды, который будет использован в поселке на участке следующем за расчетным.

Магистральный водопровод в поселке запроектирован линейным. При нарушении водовода на одном из участков обеспечение водой должно оставаться не ниже 70% максимальной часовой потребности. Наиболее неблагоприятным с точки зрения аварийной ситуации в рассматриваемой сети является участок 3-6. При нарушении водовода на этом участке водовод между точками 3-4-5 оказывается наиболее нагруженным транзитным расходом для подачи его в район участка 6-3.

Расчетный расход аварийной ситуации для участка 3-4 равен: Q3-4 = 0,7[(qхпб4-5 qхпб5-6 qхпб3-6 qпож qхпп qtex) 0,5(qхпб3-4)пут] = 0,7[(59,84 29,92 59,84 5 26 7,4) 0,5·29,92] = 142 л/с

Участок 4-5: Q4-5 = 0,7[(qхпб5-6 qхпб3-6 qпож qхпп qtex) 0,5(qхпб4-5)пут] = 0,7[(29,92 59,84 5 26 7,4) 0,5·59,84] = 110,66 л/с

Участок 3-6: Q3-6 = 0,7(qхпб6-5 qпож qхпп qtex 0,5qхпб3-6) = 0,7(29,92 5 26 7,4 0,5·59,84) = 68,77 л/с

Участок 6-5: Q6-5 = 0,7(qпож qхпп qtex 0,5qхпб6-5) = 0,7(5 26 7,4 0,5·29,92) = 37,35 л/с

Участок 5-7: Q5-7 = 0,7(qпож qхпп qtex) = 0,7(5 26 7,4) = 26,88 л/с

Выбор диаметров труб и расчет потерь напора на участках сети

Потери напора на участках водопроводной сети определяются по формуле

?h = i·l где i - удельные потери напора; l - длина участка водопроводной сети, м. i = K· (qn / dp) где q - расчетный расход на каждом участке; d - расчетный диаметр водоводов, м; K, n, p - коэффициенты, принимаемые по таблице 3 (СНИП 2.04.02-84), исходя из материала труб.

Таблица 3. Значения коэффициентов в зависимости от материала труб

В нашем случае - асбестоцементные, следовательно: K = 0,001180; n = 1,85; p = 4,89

Результаты выполнения подбора диаметров и расчета потерь напора на участках водопроводной сети сведем в таблицу 4.

Таблица 4. Значения потерь напора и диаметров труб

№ участка Длина участка (l), м Диаметр водоводов (d), м Потери (i) Полные потери (?h), м

1-2 2000 0,6 0,00012 0,24

2-3 200 0,6 0,00024 0,048

3-4 187 0,35 0,00508 0,95

4-5 374 0,35 0,00339 1,27

5-6 187 0,35 0,00169 0,32

3-6 374 0,35 0,00169 0,63

5-7 1500 0,35 0,00169 2,54

? 5,998

Расчет параметров водонапорной башни

Несовпадение в отдельные асы количества воды, подаваемой насосами и забираемой потребителями компенсируется работой водонапорной башни. Расчет параметров водонапорной башни сводится к определению высоты и габаритов регулирующей емкости.

При определении емкости бака водонапорной башни необходимо учитывать необходимость хранения в нем пожарного запаса воды и содержания регулировочного объема воды, который обычно принимается в размере среднечасового расхода воды с учетом обеспечения всех видов потребления.

Vp = 0,04·Qобщ

Vp = 0,04·6405,3 = 256 м3

Vб = Qпож / 24 Vp

Vб = 216 / 24 256 = 265 м3

Исходя из величины объема бака определим диаметр бака и его высоту по формулам: Dб = = 8,09 м hб = 0,75· Dб = 6,07 м

Высота опоры водонапорной башни определяется по формуле: Нопоры = Нсв ?h(1-7) ? абс.отм.(1-7)

Нопоры = 26 5,998 (200,4-200,0) = 32,398 м

Высота башни определяется по формуле: Нбашни = Нопоры hб

Нбашни = 32,398 6,07 ? 38 м

Профиль участка местности проектирования водозабора представлен в приложении 2.

4. Конструкции и состав оборудования станции первого подъема

Так как глубина до расчетного динамического уровня при эксплуатации водозаборных скважин предполагается до 125 метров, то скважины необходимо оборудовать погружными центробежными насосами типа ЭЦВ. Насосный агрегат этого типа состоит из насоса и электродвигателя, соединенных между собой жесткой муфтой сцепления. Агрегат спускается в скважину на трубах, которые закреплены на ее устье. Параллельно трубам крепят электрокабель, питающий двигатель. В комплект агрегата входят опорное колесо, задвижка, манометр и станция автоматического управления.

Для выбора конкретного вида насоса типа ЭЦВ, необходимо знать диаметр обсадной колонны (мм), величину подачи (м3/час) и высоту подачи (Ннасоса).

Ннасоса = (Нур S hзагл ?абс.отм.(скв. и бака) ?h1-2 Нопоры Нб) · 1,05 где Нур - глубина до уровня воды, м; hзагл - глубина заглубления насоса под динамический уровень подземных вод, м;

Ннасоса = (26 35,8 20 17,5 0,24 33,998 40,1) · 1,05 = 182 м

В нашем случае подходит насос ЭЦВ 8-40-60 с электродвигателем на 11КВТ и массой 107 кг. Данный насос может обеспечить величину подачи воды до 65 м3/час, при высоте напора до 180 м из скважин с диаметром обсадной колонны не меньше 200 мм.

5. Организация зон санитарной охраны

Если естественная защищенность подземных вод от загрязнений неудовлетворительна или в задании на проектирование системы водоснабжения имеются указания на возможность загрязнения подземных вод, в проекте должны быть даны обоснования к выделению в составе ЗСО двух поясов (пояса строгого режима и ограничений).

В нашем случае для предотвращения загрязнения подземной и поверхностной воды в зоне водозабора устанавливаем ЗСО. Границы ЗСО первого пояса (зона строгого режима) устанавливается в радиусе 30 метров вокруг каждой скважины.

Данный курсовой проект является логическим завершением курса «Водоснабжение». При выполнении данной работы применялись знания, полученные на курсах «Водоснабжение» и «Геоинформатика».

Результатами данной курсовой работы являются: расчет размеров водопотребления, расчет количества водозаборных скважин и обоснование их конструкции, мероприятия, направленные на улучшение качественного состава подземных вод, гидравлический расчет водопроводной сети и др.

Также были подобраны диаметры труб и рекомендовано насосное оборудование, обеспечивающее сбалансированный вариант соотношения экономической и гидродинамической обоснованности водозабора. водозаборный скважина качественный вода

1. Абрамов С.К., Биндеман Н.Н., Семенов М.П. Водозаборы подземных вод. Гидрогеологические изыскания и проектирование. - М.: издательство Стройиздат, 1947.

2. Кирюхин В.А., Коротков А.И., Шварцев С.Л. Гидрогеохимия. - М.: издательство Недра, 1993.

3. Орадовская А.Е., Лапшин Н.Н. Санитарная охрана водозаборов подземных вод. - М.: издательство Недра, 1987.

4. Плотников Н.А., Алексеев В.С. Проектирование и эксплуатация водозаборов подземных вод. - М.: издательство Стройиздат, 1990.

5. Шестаков В.М. Гидрогеодинамика. - М.: издательство КДУ, 2009.

6. СНИП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».

7. САНПИН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».