водоснабжение города на Южном Урале

СОДЕРЖАНИЕ

1.      Задание на разработку курсового проекта……………………………………………….…..3

2.      Водоснабжение………………………………………………………………………………...7

2.1. Определение расходов на хозяйственно-питьевые нужды населения…………..….....7

2.2. Определение расхода воды на нужды бань и прачечных……………………………...8

2.3. Определение расхода воды на поливку улиц и зеленых насаждений……………...….9

2.4. Определение расхода воды на промышленных предприятиях………………………..10

А. Определение расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды………………….…10

Б. Определение расхода воды на душевые нужды………………………………….….10

В. Определение расхода воды на технологические нужды………………………...….11

Г. Определение общего расхода воды на предприятиях….……………………..….….11

2.5. Определение расхода воды на пожаротушение ………………………………….…....11

2.6.Общий расчетный расход воды в городе в сутки наибольшего водопотребления…..12

2.7. Определение суммарных расходов …………………………………………………….13

2.8. Режим работы насосной станции 2-го подъема……………………………………......15

2.9. Определение емкости бака водонапорной башни ……………………………………..16

2.10.       Определение емкости резервуаров насосной станции 2-го подъема………….…..17

3.      РАСЧЕТ СЕТЕЙ ВОДООТВЕДЕНИЯ ГОРОДА…………………………………………..19

3.1. Выбор системы и схемы водоотведения……………………………………………….19

3.2. Определение модуля стока и средних расходов с площадей стока…………………..19

3.3. Определение расходов сточных вод от промышленных предприятий……………….20

3.4.Определение расходов сточных вод на участках сети………………………………....23

4.      Список литературы…………………………………………………………………………...28

1.      ЗАДАНИЕ НА РАЗРАБОТКУ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

В задании на проектирование приведены следующие данные:

- генплан города к концу расчётного срока (рис.1);

- источник водоснабжения – река;

- географический район расположения города – Южный Урал;

- основные данные по городу и промышленным предприятиям (см. табл. 1).

При проектировании вновь строящихся и реконструируемых централизованных систем наружных водопроводов для обеспечения водой населенных пунктов, промышленных и сельскохозяйственных предприятий решаются вопросы по определению расчетных расходов воды на хозяйственно-питьевые нужды, пожаротушение, мытье улиц, площадей и полив газонов, зеленых насаждений и сельскохозяйственных посадок.

За основу расчета принимаются нормы водопотребления на указанные нужды и коэффициенты неравномерности водопотребления.

Нормой водопотребления называется количество воды, расходуемой на определенные нужды в единицу времени или на единицу вырабатываемой продукции.

Нормы водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды для жилой застройки и промышленных предприятий различны и назначаются по СНиП 2.04.02-84 “Водоснабжение. Наружные сети и сооружения”.

Для жилых зданий нормы выбираются в зависимости от благоустройства районов застройки и климатических условий.

На промышленных предприятиях вода расходуется на хозяйственно-питьевые нужды и для душей.

Таблица 1.

Исходные данные для расчета систем водоснабжения и канализации

К концу расчетного срока предполагается подавать воду для технических нужд предприятий из городского водопровода.

Необходимо:

1.      Определить расходы на водопотребление населенного пункта;

2.      Ставить график водопотребления в сутки наибольшего расхода воды и определить режим работы насосной станции 2го подъема;

3.      Определить емкость бака водонапорной башни и емкость резервуаров насосной станции 2го подъема;

4.      Запроектировать бытовую канализационную сеть, объединенную с производственной, для полной раздельной системы водоотведения.

5.       

Рис. 1. Генеральный план города N (Южный Урал)

Масштаб 1:20 000

2.      ВОДОСНАБЖЕНИЕ

2.1. Определение расходов на хозяйственно-питьевые нужды населения

Согласно генплану площадь жилой застройки первого района составляет S₁ = 319,86 га (без учета улиц, бульваров и т п.), а площадь жилой застройки второго района составляет S₂ = 275,24 га. При заданной плотности населения число жителей города, округленное вверх кратно 10 составляет:

N₁=P₁*S₁=235*319,86 = 140 238,80 ≈ 75 167 чел.

N₂=P₂*S₂=290*275,24 = 62 045,10 ≈ 79 820 чел.

Общая численность населения составляет:

N₁ + N₂ = 75 167 + 79 820 = 154 987 чел.

В соответствии с заданной степенью благоустройства жилых зданий по СНиП принимаем среднесуточное хозяйственно-питьевое водопотребление q=300 л/сут.

Расчетный среднесуточный расход воды составляет:

Q_сут.ср = (N*q)/1000 = (154 987 * 300)/1000 = 46 496,00 м3/сут

где N – число жителей,

1000 – перевод литров в м3.

Хозяйственно-питьевое водопотребление неравномерно как по часам суток, так и по суткам. Это связано с условиями быта населения, режимом работы предприятий, степенью благоустройства зданий и т.д. Поэтому всегда рассчитывается расход воды в сутки наибольшего водопотребления (обычно это выходные дни):

Q_сут.max = K_сут.max * Q_сут.ср = 1,2 * 46 496,00 = 55 795.2 м3/сут

К_сут.max– коэффициент суточной неравномерности водопотребления – это отношение суточного расхода воды в дни наибольшего водопотребления к среднему суточному расходу:

Величина К_сут.max зависит от степени благоустройства зданий. С увеличением степени благоустройства коэффициент суточной неравномерности уменьшается. Этот коэффициент также выбирается по СНиП: К_сут.max=1,1...1,3. Принимаем К_сут.max =1,2.

С учетом количества воды на нужды местной промышленности, обслуживающей население, и других неучтенных расходов (п. 2.1. СНиП) расчетный расход воды в сутки наибольшего водопотребления составляет:

Q’_сут.max = Q_сут.max + 0,05 * Q_сут.max = 55 795,2 + 0,05 * 55 795,2 = 58 584,96 м3/сут

Необходимо также определить коэффициенты часовой неравномерности водопотребления (п.2.2. СНиП):

К_ч.max = a_max × b_max=1,3 × 1,079 = 1,40

где a – коэффициент, зависящий от степени благоустройства зданий и режима работы предприятий: amax=1,2...1,4;

b – коэффициент, зависящий от числа жителей в населенном пункте, определяется  по таблице:

2.2. Определение расхода воды на нужды бань и прачечных

Расход воды на бани и прачечные определяем в зависимости от их пропускной способности с учетом существующих норм водопотребления.

Количество мест в бане, определяемое из расчета 5 мест на 1000 жителей (Справочник проектировщика. Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий. Приложение 7):

П_б = (5*N) /1000 = (5* 154 987) / 1000 = 775 чел. ~800 чел.

Принимаем 2 бани вместимостью 300 человек и 1 баню вместимостью 200 человек. Радиус обслуживания одной бани рекомендуется не более 1,5 км.

Продолжительность работы бани принимается обычно t_б=16 ч. (от 7 до 23 час.). Норма водопотребления на одного посетителя бани принята (приложение 3 СНиП “Внутренний водопровод и канализация зданий”) q_б=180 л/чел.:

Q_б1 = 0,001 * П_б * q_б * t_б  = 0,001 * 300 * 180 * 16 = 864 м³/сут

Q_б2 = 0,001 * П_б * q_б * t_б  = 0,001 * 200 * 180 * 16 = 576 м³/сут

Общий расход воды на бани:

Q_б = 2*Q_б1 + Q_б2 = 2 * 864 +  576 = 2304 м³/сут

Расход воды в прачечной определяется по норме расхода воды на 1 кг сухого белья: q_пр=75 л/кг (по СНиП).

Количество белья, поступающего в смену (t_см=8 ч) от 1000 жителей принимаем согласно приложения 7 СНиП 2.07.01.-89 “Градостроительства. Планировка и застройка городских и сельских поселений”: g_пр=120 кг.

Общее количество белья, поступающего в  прачечные за одну смену:

G_пр = 0,001 * g_пр * N = 0,001 * 120 * 154 987 = 18 598.44 кг

Принимаем 1 прачечную производительностью 7 500 кг белья в смену, 1 прачечную производительностью 5 000 кг белья в смену и 2 прачечных производительностью 3 000 кг белья в смену. Обычно прачечная работает в 2 смены с 7 до 23 час (n_см=2). Суточное водопотребление прачечных:

Q_пр1 = 0,001 * G _пр * n_см * q_пр = 0,001 * 7500 * 2 * 75 = 1 125 м³/сут

Q_пр2 = 0,001 * G _пр * n_см * q_пр = 0,001 * 5000 * 2 * 75 = 750 м³/сут

Q_пр3 = 0,001 * G _пр * n_см * q_пр = 0,001 * 3000 * 2 * 75 = 450 м³/сут

Общий расход воды на прачечные:

Q_пр = Q_пр1 + 3 * Q_пр2 + Q_пр2 = 1 125 + 750 +2* 300 = 2475 м³/сут

2.3. Определение расхода воды на поливку улиц и зеленых насаждений

Расход воды на эти нужды определяется (п. 2.3. СНиП “Водоснабжение. Наружные сети и сооружения”) исходя из числа жителей города – 50...90л/сут на одного жителя в зависимости от природно-климатических условий. Например, для Южного Урала q_пол=60 л/сут на человека. Расход воды на поливку зеленых насаждений и улиц составляет:

Q_пол=0,001 * q_пол * N = 0,001 * 60 * 154 987 = 9299,22 м³/сут.

Опыт эксплуатации городских водопроводов показывает, что 70...80% суточного количества воды на поливку в городах расходуется механизированным способом, т. е. поливомоечными машинами, а 20...30 % – вручную из поливочных кранов. Для рационального использования воды питьевого качества отбор воды поливомоечными машинами предусматривается из реки и эту часть расхода исключаем из рассчитанных расходов. Поэтому расчетный расход воды на поливку (вручную):

Q_пол = 9299,22 * 0,2 = 2 427,40 = 1859,85 м³/сут.

2.4.Определение расхода воды на промышленных предприятиях

На промышленном предприятии вода расходуется на хозяйственно-питьевые нужды, на душевые и на технологические нужды.

А. Определение расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды

Норма водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды принята (по п. 2.4. СНиП 2.04.02-84 “Водоснабжение. Наружные сети и сооружения”): для “горячих” цехов – 45 л/чел в смену, для “холодных” цехов – 25 л/чел.

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды предприятий определяется по формуле

Q=N_чел.см.*q/1000

Таблица 2.

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, м³/сут.

Б. Определение расхода воды на душевые нужды

Расход воды на прием душей определяется из расчета 500 л/ч на одну душевую сетку, расчетная продолжительность пользования душем – 45 мин. Следовательно, расчетный расход на одну душевую сетку составляет  q_дс = 375 л/ч. По нормам одна душевая сетка устанавливается на 15, 7 и 5 рабочих в зависимости от степени загрязнения, обусловленного характером производства. Принимаем (по СНиП 2.04.02, п.2.4) 7 человек на одну душевую сетку на маш. заводе и 15 человек на одну душевую сетку на радиозаводе.

Расход воды в одну смену определяется по формуле:

Q_д1=n_дс * q_дс * 0,001 м³/смену;

Таблица 3.

Расход воды на душевые нужды, м³/сут.

В. Определение расхода воды на технологические нужды

Расход воды на технологические нужды составляет сумму расходов на все технологические операции данного предприятия. В соответствии с исходными данными расходы на технологические нужды по данным технологов составляют:

Q_{технологич.} = 2788 м³/сут на машиностроительном заводе;

Q_{технологич.} = 3020 м³/сут на радиозаводе.

Г. Определение общего расхода воды на предприятиях

Общий расход воды на предприятиях за сутки определяется как сумма всех расходов:

Q_з = Q_д + Q_х-п + Q_{технологич.} м³/сут.

Машиностроительный завод – 3194,7 м³/сут.

Радиозавод - 3304 м³/сут.

2.5. Определение расхода воды на пожаротушение

Этот расход определяется в зависимости от числа жителей и характера застройки по СНиП 2.04.02-84:

расчетное количество пожаров – n_п=2;

расход воды на 1 пожар жилого здания – q_пж=35 л/с;

продолжительность тушения пожара – 3 часа.

Расход воды на наружное пожаротушение на промышленном предприятии зависит от площади предприятия, объема зданий, степени их огнестойкости и категории производства по пожарной опасности. Принимаем норму расхода воды на 1 пожар промышленного здания (маш. завод) q_пп=20 л/с и на 1 пожар промышленного здания (радиозавод) q_пп=10 л/с.

При наличии в городе промышленных предприятий общий расход на пожаротушение определяется как сумма большего необходимого расхода плюс половина меньшего необходимого расхода. Общий расход на наружное пожаротушение:

Q_{пож.нар.} = 2 * 35 + 2 * (20 + 10) / 2=100 л/с.

Расход воды на внутреннее пожаротушение принимают (по СНиП 2.04.01-85, табл. 2) из расчета одновременного действия двух пожарных струй по 2,5 л/с:

Q_пож.вн. = 2,5 * 2 = 5 л/с.

Общий расход воды на пожаротушение в городе и на предприятии:

Q_пож = Q_{пож.нар.} + Q_пож.вн. = 100 + 5 = 105 л/сек

2.6. Общий расчетный расход воды в городе в сутки наибольшего

водопотребления

Общий расход воды в городе – это сумма всех необходимых расходов, кроме расхода на пожаротушение, т.к. этот объем должен храниться в водонапорном баке или в специальных резервуарах:

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды (Q’_{сут max})           –        58 584,96

Расход воды на нужды бань (Q_б)                                                     –       2304

Расход воды на нужды прачечных (Q_пр)                                        –        2475

Расход воды на поливку улиц (Q_пол)                                               –       1859,85

Расход воды на машиностроительном заводе (Q_мз)                     –         3194,7

                      на радиозаводе (Q_рз)                                                    –       3304

                                      ИТОГО:                                              –       71722,51  м³/сут

Распределение расхода воды из водопровода в сутки наибольшего водопотребления рассчитано.

2.7. Определение суммарных расходов

Распределение расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населения принято с учетом коэффициента часовой неоднородности К_ч=1,4.

На машиностроительном и радиозаводе имеются свои резервуары и насосная станция, вода из городского водопровода будет поступать в эти резервуары примерно равномерно в течение каждой смены, расходоваться она будет по графику завода. При К_ч = 1 технологические расходы распределяются равномерно в течение суток. При К_ч = 1,2 и двухсменном режиме работы предприятия в первую (дневную) смену расходуется 60% воды от суточного расхода, а во вторую – 40%.

Распределение воды на хозяйственно-питьевые нужды на промышленных предприятиях производится с учетом коэффициента неравномерности К: для «холодных» цехов К = 3; для «горячих» цехов К = 2,5

Распределение расхода воды на душевые нужды производится по табл. 3.

С учетом всего этого составляется таблица распределения расходов воды в городе по часам суток наибольшего водопотребления (табл. 4) и определяется час наибольшего расхода воды.

Таблица 4.

Распределение расходов воды в городе по часам суток наибольшего водопотребления.

Часы суток	Хоз.-пит.		Полив	Бани	Прачечная	Маш. завод				Радиозавод			Суммарный расход
	нужды					Технолог.	Хоз.-пит.		Душе-вые
	%	м3	м3	м3	м3		ХЦ	ГЦ		Технолог.	Хоз/пит	Душ	м3	%
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
0…1	2,75	1611,1	-	-	-	116	4,8	4,47	41,4				2464,45	2,14
1…2	2,95	1728,3	-	-	-	116	1,6	3,57					2566,39	2,23
2…3	2,45	1435,3	-	-	-	116	3,2	3,57					2188,17	1,90
3…4	2,6	1523,2	-	-	-	116	3,2	3,57					2302,85	2,00
4…5	3,8	2226,2	-	-	-	116	4,8	3,57	12,15				3236,50	2,81
5…6	4,1	2402	310	-	-	116	1,6	3,57	12,15				3862,76	3,36
6…7	4,5	2636,3	310	-	-	116	3,2	3,57	12,15	1590	25		5787,63	5,03
7…8	4,9	2870,7	310	144	155	116	3,2	3,57	12,15	1590	25		6512,13	5,66
8…9	4,9	2870,7	-	144	155	116	4,8	4,47	41,4	1590	25		6141,91	5,34
9…10	5,85	3427,22	-	144	155	116	2,14	5,68		1590	25		6821,15	5,93
10…11	4,9	2870,7	-	144	155	116	4,28	5,68		1590	25	10,68	6110,91	5,31
11…12	4,7	2753,5	-	144	155	116	4,28	5,68		1590	25	10,68	5958,00	5,18
12…13	4,4	2577,8	-	144	155	116	6,42	5,68	17,06	1590	25	10,68	5751,10	5,00
13…14	4,1	2402	-	144	155	116	2,14	5,68	17,06	1590	25	10,68	5510,94	4,79
14…15	4,1	2402	-	144	155	116	4,28	5,68	17,06	1060	16,65	36,40	5003,71	4,35
15…16	4,4	2577,8	-	144	155	116	4,28	5,68	17,06	1060	16,65		5196,67	4,52
16…17	4,3	2519	-	144	155	116	6,42	7,11	58,13	1060	16,65		5168,93	4,49
17…18	4	2343,4	-	144	155	116	1,6	3,57		1060	16,65		4864,49	4,23
18…19	4,2	2460,6	310	144	155	116	3,2	3,57		1060	16,65	7,14	5433,59	4,72
19…20	4,4	2577,7	310	144	155	116	3,2	3,57		1060	16,65	7,14	5586,50	4,86
20…21	4,5	2636,3	310	144	155	116	4,8	3,57	12,15	1060	16,65	7,14	5679,15	4,94
21…22	4,8	2812	-	144	155	116	1,6	3,57	12,15	1060	16,65	7,14	5495,42	4,78
22…23	4,5	2636,3	-	144	155	116	3,2	3,57	12,15			24,32	4210,64	3,66
23…24	3,9	2284,8	-	-	-	116	3,2	3,57	12,15				3308,90	2,88
Итого:	100		1860	2304	2475	2788	85,5	102,6	306,38	3020	165,5	132	115163	100,00

Час наибольшего потребления воды: 9…10 ч (5,93 %).

Строим график водопотребления: (см. рис. 2).

Рис. 2. График водопотребления

2.8. Режим работы насосной станции 2-го подъема

Режим работы насосной станции 2-го подъема обычно принимается ступенчатым за счет изменения количества работающих насосов. График работы насосной станции должен по возможности приближаться к графику водопотребления: в этом случае объем бака водонапорной башни будет наименьшим. Однако по условиям эксплуатации насосных станций число ступеней должно быть не больше трех. Обычно число ступеней насосных агрегатов принимается равным 2 для города с расходом воды 50…60 тыс. м³ в сутки. При этом регулирующая емкость бака водонапорной башни должна быть от 2,5 до 6 % от суточного расхода города. В нашем примере принято две ступени работы насосной станции 2-го подъема: в периоды с 0 до 6 часов и с 22 до 24 часов часовая производительность насосов будет составлять 2,50 %, а в период с 6 до 22 часов – 5,00 % от общего расхода воды.

Общая подача воды насосами в сеть: 2,50 % ´ 8 + 5,00 % ´ 16 = 100 %.

2.9. Определение емкости бака водонапорной башни

Объем бака водонапорной башни:

V_б=V_р+V_пож, м³, где

V_р – регулирующая емкость, м³

V_пож – противопожарный запас воды, м³

Таблица 5.

Определение регулирующей емкости бака водонапорной башни (в % от суточного расхода)

Регулирующую емкость бака водонапорной башни (в % от суточного расхода) определяют путем совмещения графиков водопотребления и работы насосной станции (табл. 5). Из табл. 5 видно, что максимальный остаток воды в баке (или регулирующая емкость) составляет 6,08 % от суточного расхода воды, или

V_р= (3,80 *115 163) / 100 = 4 376,19 м³

В баке водонапорной башни предусматривается также хранение противопожарного запаса воды на тушение одного наружного и одного внутреннего пожара в течение 10 мин (п. 9.5. СНиП 2.07.02-84), т.е.

V_пож = (Q _{пож.нар.} + Q _пож.вн.) * t / 1000 = (100 + 5) * 10 * 60 / 1000 = 63 м³

60 – перевод мин в сек;

10 – время тушения пожара (мин);

1000 – перевод литров в м³.

Общий объем бака водонапорной башни:

V_б = 4 376,19 + 63 = 4 439,19 м³

            Принимаем водонапорную башню с баком ёмкостью 4 500 м3. Поскольку в российской практике таких типовых башен нет, придется строить её по индивидуальному проекту.

2.10. Определение емкости резервуаров насосной станции 2-го подъема

Общий объем резервуаров у насосной станции 2-го подъема определяется по формуле:

W_рез=W_рег+W_н.з.+W_ст, где

W_рег – регулирующая емкость, м³;

W_н.з – неприкосновенный противопожарный запас воды, м³;

W_ст – запас воды на промывку фильтров и другие собственные нужды очистной станции, м³.

Регулирующая емкость резервуаров W_рег определяется  (в % от суточного расхода воды) путем совмещения графиков работы насосной станции 1-го подъема и насосной станции 2-го подъема. В данном примере W_рег – это площадь графика (см. рис. 1) между линиями поступления воды со стороны очистных сооружений в количестве около 4,17 % от суточного расхода и откачки ее из резервуара насосной станцией 2-го подъема (5,00 % от суточного) в течение 16 часов (от 5 до 21 часов).

Переводя эту площадь из процентов в м³, получаем

W_рег =  (( 5,00 – 4,17) * 16 * 115 163) / 100 = 15 293,65 м³

Неприкосновенный противопожарный запас воды определяется по формуле:

W_н.з = 3 * (Q _пож. – Q _ср.ч) + Sq_ч.max, м³

Q_пож – часовой расход на тушение пожаров,

Q_пож = 3,6 * 105 = 378 м³/ч;

Q_ср.ч. – часовой расход воды, поступающей в резервуары со стороны очистных сооружений,

Q _ср.ч = Q _сут.max / 24 = 115 163/ 24 = 4 798,46 м³/ч

q_ч.max – суммарный расход воды за 3 часа наибольшего водопотребления. В данном примере это суммарный расход воды городом с 7 до 10 часов,

Sq_ч.max= 6 821,05 + 6 512,13 + 6 141,91 = 19 475,18 м³

W_н.з. = 3 * (378 – 4 798,46) + 19 475,18 = 6 2213,80 м³

Объем воды на собственные нужды очистной станции W_ст рассчитывается на две промывки при промывке одного фильтра или на три промывки при одновременной промывке двух фильтров. Величину W_ст определяют после расчета водоочистной станции с учетом типа и площади фильтров, а также интенсивности их промывки. Ориентировочно ее можно принимать равной W_ст=(0,01…0,015) Q_сут.max. Для данных условий принимаем объем воды на нужды станции равным 1,5 % от Q_сут.max, т.е.

W_ст=0,015 Q_сут.max=0,015 * 115 163= 1 727,45 м³

Общий объем резервуаров составит    

W_рез = 15 293,65 + 6 213,80 + 1 727,45 = 23 234,90 м³

            Согласно имеющимся типовым проектам принимаем два резервуара марки РЕ-100М-120 ёмкостью 12 000 м3 каждый по типовому проекту 901-4-63,83.

3. РАСЧЕТ СЕТЕЙ ВОДООТВЕДЕНИЯ ГОРОДА

3.1. Выбор системы и схемы водоотведения

В соответствии с заданием проведен расчет хозяйственно-бытовой сети водоотведения, объединенной с производственной (без учета дождевой сети).

В соответствии с рельефом местности на генплане намечена трассировка сети водоотведения, позволяющая охватить наибольшую часть города самотечной канализацией с расположением главной канализационной насосной станции в пониженной части города. Кварталы, которые не удается канализовать по пониженной стороне квартала, биссектрисами углов разбиты на части, тяготеющие к определенным участкам сети, и пронумерованы буквами русского алфавита. С учетом масштаба генплана вычислены площади всех частей кварталов и занесены в таблицу 6 для определения средних расходов.

3.2. Определение модуля стока и средних расходов с площадей стока

Норма водоотведения принимается равной норме водопотребления:  q_н =300 л/сут на человека.

В норму водоотведения включены расходы сточных вод от хозяйственно-бытовых нужд населения, расходуемые дома и вне дома: в банях, прачечных, школах, больницах, культурных и административных учреждениях.

Расчетные среднесуточные расходы сточных вод т бань и прачечных определяются по формулам:

Для бань, вместимостью 300 чел.:

q_р^б1 = (Q_б1 * 1000) / (3600 * T_б) = (864 * 1000) / (3600 * 16) = 15,00 л/с

Для бань, вместимостью 200 чел.:

q_р^б2 = (Q_б2 * 1000) / (3600 * T_б) = (576 * 1000) / (3600 * 16) = 10,00 л/с

Для бань, вместимостью 50 чел.:

q_р^б3 = (Q_б3 * 1000) / (3600 * T_б) = (144 * 1000) / (3600 * 16) = 2,50 л/с

Для прачечных, производительностью 7 500 кг белья в смену:

q_р^пр = (Q_пр * 1000) / (3600 * T_пр) = (1 125 * 1000) / (3 600 * 16) = 19,53 л/с

Для прачечных, производительностью 5 000 кг белья в смену:

q_р^пр = (Q_пр * 1000) / (3600 * T_пр) = (750 * 1000) / (360 * 16) = 13,02 л/с

Для прачечных, производительностью 2 000 кг белья в смену:

q_р^пр = (Q_пр * 1000) / (3600 * T_пр) = (300 * 1000) / (360 * 16) = 5,21 л/с

Для облегчения расчетов в первом приближении считаем поступление сточных вод по длине расчетных участков пропорционально площади тяготеющих к ним участков кварталов жилой застройки.

Значения модуля стока для первого и второго районов соответственно равно:

m_c¹ = (q_n¹ * P₁) / 86 400 = (300 * 260) / 86 400 = 0,903 л / (сек·га)

m_c² = (q_n² * P₂) / 86 400 = (300 * 195) / 86 400 = 0,677 л / (сек·га)

            Результаты заносим в таблицу 6.

3.3. Определение расходов сточных вод от промышленных предприятий

Расход сточных вод от промышленных предприятий определяется как сумма производственных, душевых и хозяйственно-бытовых расходов в максимальную смену.

А. Максимальный секундный расход производственных сточных вод определяется по формуле:

Машиностроительный завод:

q_пр^мз = Q_{max см}  * K *1 000 / (3 600 * T ) = 2 416 * 1 * 1 000 / (3 600 * 8) = 83,89 л/с,

где Q_{max см.} – расход производственных сточных вод в наибольшую смену, при коэффициенте часовой неравномерности К = 1 расход сточных вод предприятия в течение суток равномерен и определяется как:

Q_{max см.} = Q_техн / n = 7 248 / 3 = 2 416 м³

            Радиозавод:

            Из предыдущего пункта понятно, что при К = 1,2 и двухсменном режиме работы предприятия в первую смену расходуется 60% воды от суточного расхода, т.е.

Q_{max см.} = Q_техн * 0,6 = 21 200 * 0,6 = 12 720 м³

q_пр^рз = Q_{max см}  * K *1000 / (3600 * T ) = 12 720 * 1,2 * 1000 / (3600 * 8) = 530 л/с

К – коэффициент часовой неравномерности; К=1,2;

Т – продолжительность смены; Т=8 ч.

Б. Максимальный расход хозяйственно-бытовых сточных вод определяется по формуле:

Машиностроительный завод:

По условию число работающих в «горячих» и «холодных» цехах в максимальную смену N_х = 1 920 чел., N_г = 1 380 чел., тогда:

Q_б^мз = (q_х *  К_ч^х  *  N_х + q_г *  К_ч^г  * N_г) / (3600 * T) =

= (25*  3 *  1 920 + 45 *  2,5  * 1 380) / (3600 * 8) = 10,39 л/с

где q_х и q_г – нормы расхода для “холодных” и “горячих” цехов, q_х=25 л/с; q_г=45 л/с

К_ч^х и К_ч^г– коэффициенты часовой неравномерности притока сточных вод соответственно для “холодных” и для “горячих” цехов, К_ч^х=3; К_ч^г=2,5;

Т – продолжительность смены, Т=8 ч.

Для радиозавода: N_х=4 440 чел.:

q_б^рз = (q_х *  К_ч^х  *  N_х) / (3600 * T)= (25 *  3 *  4 440) / (3600 * 8) = 11,56 л/с

В. Расход душевых сточных вод от предприятия определяется по формуле:

Машиностроительный завод:

q_душ^мз = q_д.с. * n_д.с.  / 3600 = 375 * 337 / 3600 = 35,10 л/с

где q_д.с. – норма расхода воды на одну душевую сетку, q_д.с.=375 л/ч;

n_д.с. – количество душевых сеток в максимальную смену,

n_д.с.=337 шт. на машиностроительном заводе и n_д.с. = 211 шт. на радиозаводе.

            Радиозавод:

q_душ^рз = q_д.с. * n_д.с.  / 3600 = 375 * 211 / 3600 = 21,98 л/с

            Г. Общий максимальный расход сточных вод всех категорий от промышленных предприятий составит:

            От машиностроительного завода:

q_max.расч = q_пр + q_б + q_душ = 83,89 + 10,39 + 35,10 = 129,38 л/с.

            От радиозавода:

q_max.расч = 530 + 11,56 + 21,98 = 563,54 л/с.

Таблица 6.

Средние расходы с площадей стока.

Номер микрорайона	Индекс площади стока	Величина площади стока F, га	Средний расход с площади стока qср, л/с×га
1	2	3	4
Для 1-го района qуд=0,903
1	а	22,04	19,90
	б	11,02	9,95
	в	11,02	9,95
2	а	21,01	18,97
	б	21,01	18,97
3	а	13,92	12,57
	б	2,32	2,09
	в	8,70	7,86
	г	8,70	7,86
	д	1,16	1,05
7	а	45,60	41,18
8	а	44,40	40,09
9	а	19,74	17,83
	б	15,79	14,26
	в	3,95	3,57
13	а	35,53	32,09
	б	15,23	13,75
14	а	5,47	4,94
	б	23,69	21,39
	в	7,29	6,58
16	а	17,76	16,04
	б	26,64	24,06
17	а	4,64	4,19
	б	16,23	14,65
	в	18,54	16,75
	г	6,95	6,28
20	а	18,48	16,69
	б	18,48	16,69
21	а	16,24	14,66
	б	16,24	14,66
22	а	24,06	21,73
	б	16,04	14,48
Итого по району:		537,88
Для 2-го района qуд=0,677
4	а	6,50	4,40
	б	11,37	7,70
	в	1,63	1,10
	г	6,50	4,40
	д	4,87	3,30
	е	1,63	1,10
5	а	10,73	7,26
	б	21,46	14,53
	в	10,73	7,26
6	а	17,06	11,55
	б	8,53	5,77
	в	17,06	11,55
10	а	6,70	4,53
	б	6,70	4,53
	в	8,93	6,04
11	а	7,37	4,99
	б	18,43	12,48
	в	11,06	7,49
12	а	7,31	4,95
	б	10,97	7,43
	в	18,28	12,38
15	а	9,60	6,50
	б	28,80	19,50
18	а	8,45	5,72
	б	33,79	22,88
19	а	11,88	8,04
	б	11,88	8,04
Итого по району:		348,91

3.4. Определение расходов сточных вод на участках сети

Расчетный расход сточных вод на участках мы уже определили ранее как произведение среднего расхода или модуля стока на величину площади (Таблица 6).

Расчетный расход от обслуживающих зданий (т.е. бань и прачечных) принимается как сосредоточенный и поступает в начало расчетного участка, отводящего сток от квартала, в котором расположено это здание.

Расчетный расход от промышленных предприятий также является сосредоточенным.

Расходы сточных вод на отдельных расчетных участках сети водоотведения вычисляются как

q_i =(q_путев.+q_{транзит.})´К_{gen max}+q_соср., где

q_путев., q_{транзит.} – путевой и транзитный расходы, поступающие в начало участка с прилегающего квартала;

К _{gen max} – общий максимальный коэффициент неравномерности притока сточных вод который определяется по табл. 2 СНиП 2.04.03-85 “Канализация. Наружные сети и сооружения”;

q _соср. – сосредоточенные расходы сточных вод от предприятий бытового назначения (т.е. бань и прачечных) и промышленных предприятий.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.    Васильев В.И. Водопроводная сеть города: Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования./ Под ред. Ю.И. Сухарева. – Челябинск: ЧГТУ, 1995. – 49 с.

2.    Пудовкин В.А., Сперанский В.С. Канализационная сеть: Методические указания к выполнению курсового проекта/ Челябинск: ЧПИ, 1981. – 48 с.

3.    СНиП 2.04.02-84 “Водоснабжение. Наружные сети и сооружения”

4.    Справочник проектировщика. Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий

5.    СНиП 2.07.01-89 “Градостроительства. Планировка и застройка городских и сельских поселений”

6.    СНиП 2.04.01-85 “Внутренний водопровод и канализация зданий”

7.    СНиП 2.04.03-85 “Канализация. Наружные сети и сооружения”