Курсовая работа (т): Расчет системы водоснабжения населенного пункта и железнодорожной станции

Расчет системы водоснабжения населенного пункта и железнодорожной станции

Контрольная работа №1

Расчет системы водоснабжения населенного пункта и железнодорожной станции

Из подземного резервуара 1 вода насосной станцией 2 перекачивается в водонапорную башню 3 , из которой поступает в кольцевую водопроводную сеть 3-4-5-6-3 , снабжающую водой населенный пункт и водопотребителей железнодорожной станции. В точке 4 кольцевой сети присоединен тупиковый водопровод, питающий водой водоразборные колонки 7,8,9,10,11 близлежащего поселка с одноэтажной застройкой.

В точках 4,5,6 производится отбор воды следующими потребителями:

точка 4 - пассажирское здание, краны для заправки пассажирских вагонов;

точка 5 - локомотивное депо;

точка 6 - промышленное предприятие.

Исходные данные

Рисунок 1. Схема водоснабжения.

Кольцевая сеть

1.Площадь жилой постройки:

2.Плотность населения Р=130 чел/га

.Этажность застройки N=5 этажа.

.Степень благоустройства жилой застройки районов n=1.

.Максимальные суточные расходы воды следующими водопотребителями:

а) пассажирским зданием 25 м³/сут.;

б) локомотивным депо 800+162=962 м³/сут.;

в) пассажирскими вагонами:

на станции ежедневно заправляются водой  вагонов, при норме расхода на заправку одного цельнометаллического вагона 0,72 м3/сут;

г) промышленным предприятием 2000+162= 2162 м³/сут.

. Длина водопроводных линий:

водовод 2-3: 200+162=362 м;

участки: 3-4, 5-6: м;

участки: 4-5, 6-3: м.

.Отметка земли в точках:

точка 1 - м;

точка 2 - м;

точки 3,4,5,6 -  м.

. Район расположения системы водоснабжения - центральная часть европейской части РФ.

. Норма хозяйственно- питьевого водопотребления 0,1425 м³/сут.

Тупиковая сеть

1.Максимальные секундные расходы в точках 7,8,9,10,11 q=2,0 л/с;

.Свободный напор в точках 7,8,9,10,11 - 10 м. вод. ст.

.Длины участков линий водопроводной сети:

участок: 4-7:  м;

7-8:  м;

4.Отметка земли в точках:

точка 9:                м;

точки 7,8,10,11:  м.

Расчет тупиковой части сети водопровода.

а) Определение расчетных расходов воды на каждом участке сети:

б) Определение диаметров труб.

При определении диаметра труб воспользуемся таблицами для гидравлического расчёта водопроводных труб профессора Шевелёва Ф.А. [1, c. 35, таблица 3].

Экономически наивыгоднейшие диаметры труб определяем в зависимости от расхода:

в) Выбор магистрального направления.

За магистраль принимается трубопровод, соединяющий начальную точку тупиковой сети (точка 4) с наиболее удаленной и высоко расположенной точкой, имеющей наибольший расход. Так как расходы воды в точках 9,10,11 одинаковые и длины участков 8-9,7-10,8-11 равны, то выбираем наиболее высоко расположенную точку.

Такой точкой является точка 9. Следовательно, магистральной линией тупиковой сети является трубопровод 4-7-8-9.

г) Определение расхода  и напора H4 в начальной точке тупиковой сети (точка 4).

Необходимые данные для расчета заносим в таблицу 1:

Таблица 1.

Расход в точке 4: .

Напор в точке 4:

где - свободный напор в точке 9; =10 м. вод. ст.;

- потери напора в магистральном трубопроводе;

 - потери напора на соответствующих участках магистрали ;

z9 , z4- отметки земли соответственно в точках 9,4.

Рисунок 2. Схема тупиковой части водопроводной сети.

Расчет кольцевой сети водопровода

а) Определение расчетных суточных расходов воды.

Расход воды на поливку улиц и зеленых насаждений следует принимать в пределах 0,05-0,09 м3/сут на одного жителя и принимаем 0,07 м3/сут.

Вычисление суточных расходов ведем в табличной форме.

Таблица 2.

Для расчета расхода воды в сутки наибольшего водопотребления в м3 выбрали К=1,2,

где К - коэффициент суточной неравномерности водопотребления, учитывающий уклад жизни населения, изменения водопотребления по годам и дням недели и т. д. и т. п.

б) Определение расчетных секундных расходов.

Секундный расход круглосуточно работающих пунктов водопотребления определяется в л/с по формуле:

,

где -коэффициент часовой неравномерности, учитывающий колебания расходов воды в течение суток;

Qсут.макс- суточный расход воды в сутки наибольшего водопотребления м³/сут;

86400-количество секунд в сутках.

Локомотивное депо:

Промышленное здание:

Пассажирское здание:

Населенного пункта:

Расчетные секундные расходы периодически действующих пунктов водопотребления вычисляются в л/с по формуле:

,

где Qмакс. -расход воды пунктом водопотребления в м³ за промежуток времени Т, ч.,

3600-количество секунд в часе.

Работа поливочных кранов- T=6ч.:

Заправка вагонов водой:

Время заправки:

в) Подготовка магистральной сети к гидравлическому расчету.

Для расчета водопроводной сети необходимо наметить расчетную схему подачи воды из сети потребителям.

Предварительно определяем сосредоточенные расходы в узлах 4,5,6 кольцевой сети:

Определяем удельный расход, как отношение суммы расходов воды на хозяйственно-питьевые нужды населения и на поливку улиц и зеленых насаждений к длине всех участков кольцевой водопроводной сети (л/с на 1 пог.м):

,

где: qх.п.-максимальный секундный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населении, л/с;

qпол.- секундный расход на поливку улиц и зеленых насаждений, л/с;

= 3-4+ 4-5+ 5-6+ 6-3 - сумма длин всех участков кольцевой водопроводной сети.

Расчеты ведем в табличной форме.

Таблица 3.

Проверку правильности вычисления путевых расходов производим по формуле:

,2=65,0 +85,14;

,2 ≈ 150,14.

Далее равномерно распределенные путевые расходы заменяют сосредоточенными расходами. Сосредоточенный расход в каждом узле сети будет равен полусумме путевых расходов всех участков, примыкающих к данному узлу.

qузл=0,5∑qп

Но так как в каждом узле сети имеется еще сосредоточенный расход, то общий расход воды забираемой в узле:

qузл=qсоср+0,5∑qп

Результаты вычислений сводим в таблицу.

Таблица 4.

г) Определение диаметров водопроводной сети

Задавшись направлением движения потоков воды по отдельным участкам кольца, намечаем “точку встречи” потоков, ту точку, вода к которой подаётся с двух противоположных направлений. Для рассчитываемого кольца точку встречи потоков намечаем в узле 5, т.е. поток воды в точке 3 разветвляется на две части и идёт по двум ветвям: ветви 3-4-5 (движение воды происходит по часовой стрелке) и ветви 3-6-5 (движение воды - против часовой стрелки). В точке 5 происходит встреча потоков.

Далее определяем расчётные расходы воды по участкам сети, исходя из условия, что суммарный приток воды к узлу со всех направлений равен сумме расчётных расходов участков, питаемых из данного узла, плюс расход воды, забираемый в данном узле, т.е.:

Установив в первом приближении расходы воды на всех участках, по величине расхода и экономически наивыгоднейшей скорости подбираем диаметры труб, определяем скорости и гидравлические уклоны [1, c 35, таб.3.]: