| Министерство
    образования Российской федерации Московский
    автомобильно-дорожный институт (Государственный
    технический университет) Волжский филиал Методическое пособие
    по дисциплине Инженерные сети и
    оборудования. КУРСОВАЯ РАБОТА г. Чебоксары, 2003 Составитела:                          доцент, к.т.н., 
                                                               Методическое
    пособие по дисциплине инженерные сети и оборудования.                Рисунков:                 Таблиц:                    Страниц:                   Рассмотрен на заседании методического
    совета ВФ МАДИ (ГТУ).  Протокол №__от_______________.                Председатель методического совета   Краткое описание объекта. Район расположения объекта
    находится в Кустанайской области. Плотность населения равна 100 чел/га,
    площадь застройки – 54,58 га, количество населения – 5500 человек. Здания оборудованными
    местными водонагревателями. Проложены инженерные сети и сооружения
    водоснабжения и канализации. Также имеется местная промышленность с
    количеством выпускаемой продукции 400 единиц. Населенный пункт расположен на возвышенности с
    плавным понижением к реке. Глубина промерзания грунта 200 см. по СНиП
    2.01.01-82. I.
    Водоснабжение населенного пункта 1.1. Определение расчетных расходов воды на
    хозяйственно питьевые нужды. Таблица №1 Определения расчетного
    количества населения. 
     
      | № квартала | Площадь квартала, м3 | F, га |  
      | 1 |  180∙320=28800
 | 2,88 |  
      | 2 | 250∙140=35000 | 3,5 |  
      | 3 |  500∙150=37500
 | 3,75 |  
      | 4 |  140∙70=4900
 1402=19600 | 2,45 |  
      | 5 |  120∙70=4200
 120∙230=27600 | 3,18 |  
      | 6 | 170∙320=54400 | 5,44 |  
      | 7 |  160∙40=3200
 160∙290=46400 | 7,84 |  
      | 8 | 340∙140=47600 | 4,76 |  
      | 9 | 120∙340=40800 | 4,08 |  
      | 10 | 190∙160=30400 | 3,04 |  
      | 11 | 140∙290=40600 | 4,06 |  
      | 12 |  40∙150=3000
 150∙300=45000 | 4,8 промпредприятие |  
      | 13 | 160∙300=48000 | 4,8 |  ∑ F
    =54,58 1. 
    Определение расчетной
    численности населения. N=F·Р,
    (чел)                                                         (1)                
     Где,   F - общая площадь жилой застройки (га);  Р - плотность населения (чел/га). N=100∙54,58=5458≈5500
    чел. 2. 
    Определение среднего
    расхода воды хозяйственно питьевого назначения. Q =  , (м3/сут)                                           
    (2) Где,  qж - удельная среднесуточная водопотребление за год на
    1 жителя (л/сут), равное по таблице 1 СНиП 2.04.02-84 Q =200∙5500/1000=1100 м3/сут 3. 
    Определение расчетного
    суточного максимального расхода воды в городе (в час пик).  Q =К  · Q  , (м3/сут)                                        
    (3) Где, К  =1,1÷1,3   -суточный коэффициент
    неравномерности учитывающий: уклад жизни людей (для малых населенных
    пунктов берется большее значение, т.к. мало развита промышленность; для
    крупных городов берется меньшее значение); степень благоустройства
    зданий.     Q =1,3∙1100=1430 м3/сут 4. 
    Определение расходов
    воды на промышленном предприятие Q =10%· Q  , (м3/сут)                                    
    (4) Q =0,1∙1430=143 м3/сут Q =М·qудвв,
    (м3/сут)                                             (5)  Q =400·2=800 м3/сут 4.а. Определение неучтенных расходов для местной
    промышленности. Q =10%·Q  , (м3/сут)                                          (6) Q =0,1∙1100=110 м3/сут 5. 
    Определение расхода
    воды на поливку территории. Q =3%· Q  , (м3/сут)                                             
    (7) Q =0,03∙1100=33 м3/сут 6. 
    Определение суммарный
    расход воды в населенном пункте на хозяйственно питьевые нужды. ∑ Q = Q  + Q  + Q  + Q  + Q  , (м3/сут)              (8) ∑ Q = 1430+143+800+33+110=2505, м3/сут 7. 
    Определение максимального
    часового расхода води в населенном пункте. q =∑ Q  · К  /24, (м3/сут)                                         
    (9) Коэффициент часовой
    равномерности                                                  К  = αmax ·
    βmax                                                                               
      (10) Где, α max = 1,2÷1,4 – учитывает степень
    благоустройства зданий режим работы предприятия; β max  - учитывает число жителей по таблице 2 СНиП
    2.04.02-84 К  =1,4∙1,4=1,96 ≈2 q =2505∙2/24=208,75 м3/сут 8. 
    Определение
    максимального секундного расхода воды в населенном пункте. q =  =  , (л/сек)                                     (11)    q =  =
    57,986 ≈58  л/сек 1.2. 
     Гидравлический
    расчет в магистральных линий в водопроводной сети.  Составление схемы отбора воды из
    водопроводной сети. 1. 
    Намекаем наиболее
    удаленную точку (критическую точку) водоразбора от НС II подъема. 2. 
    Направляем поток воды
    от ВБ и НС II подъема к критической точки водоразбора. 
 1.
    Определим равномерно распределенный расход воды по сети qо
    =q - q  ,
    (л/с)                                               (13) гдеq -сосредоточенные расходы для промышленных
    предприятий q =  , (м3/ч)          
                                (14) q =  , 
    (л/с)                                       (14*)           q =  =10,914 л/с    qо =57,986-10,914=47,072  л/с 2.
    Определим удельный расход воды приходящий на 1 м длины водопроводной сети. Q уд=  , (л/с)                                                       
    (15) Где ∑l – суммарная длина магистральных линий, в
    м. l1-2 =600
    м                                l2-3 =450 м                                l3-4 =210 м l4-5 =670
    м                                l5-6 =230 м                                l6-7 =120 м l7-1 =390
    м                                         ∑l=600+450+210+670+230+120+390=2670 м Q уд=  =0,0176 л/с, 3.
    Определение путевых расходов и расчет сводим в таблице. qпут = qуд·
    lуч-ка                                                                      
                              (13) q1-2пут= qуд·l1-2=0,0176
    ·600=10,56 л/с                  q2-3пут= qуд·l2-3=0,0176
    ·450=7,92 л/с q3-4пут= qуд·l3-4=0,0176 ·210=3,7 л/с                      q4-5пут= qуд·l4-5=0,0176 ·670=11,79 л/с q5-6пут= qуд·l5-6=0,0176 ·230=4,05 л/с                    q6-7пут= qуд·l6-7=0,0176 ·120=2,11 л/с q7-1пут= qуд·l7-1=0,0176 ·390=6,87 л/с         Таблица № 2
    Путевых расходов. 
     
      | № участка | lучастка
      ,м | qуд , л/сут | qпут |  
      | 1-2 | 600 | 0,0176 | 10,56 |  
      | 2-3 | 450 | 7,92 |  
      | 3-4 | 210 | 3,7 |  
      | 4-5 | 670 | 11,79 |  
      | 5-6 | 230 | 4,05 |  
      | 6-7 | 120 | 2,11 |  
      | 7-1 | 390 | 6,87 |  ∑ qпут =47,00 4. Определим узловые расходы. Таблица № 3
    Узловых расходов. 
     
      | № узла | № участков | qпут | qузл=1/2(∑ qпут). |  
      | 1 | 1-2 1-7 | 10,56 6,87 | 8,715 |  
      | 2 | 2-1 2-3 | 10,56 7,92 | 9,24 |  
      | 3 | 3-2 3-4 | 7,92 3,7 | 5,81 |  
      | 4 | 4-3 4-5 | 3,7 11,79 | 7,745 |  
      | 5 | 5-4 5-6 | 11,79 4,05 | 7,92 |  
      | 6 | 6-5 6-7 | 4,05 2,11 | 3,08 |  
      | 7 | 7-6 7-1 | 2,11 6,87 | 4,49 |  ∑
    qузл =47,00 5. Узловые расходы выписываем на схему. Путь от
    водонапорной башни поступает в сеть 20% qВБ==0,2∙58 =11,6
    л/с                                                                                                   (14) От НС II подъема до ВБ. qВБ== q - qВБ= 58 – 11,6= 46,4
    л/с                                                                        
    (15) Каждый водовод рассчитывается на 70 % подачи  qнс qводов=70%∙ qВБ=0,7∙47=32,9
    л/с                                                                                 
    (16) по таблице Шевелева определяем d=200
    мм, от ВБ до сети. qводов=70%∙ qВБ=0,7∙11,6=8,12                                                                                     (17) d= 100
    мм                   Составим схему
    отбора воды в час максимального водопотребления. 
 1.3. Определим экономически выгодного диаметров
    труб для пропуска расчетных расходов. Таблица №4 Гидравлического
    расчета водопроводной сети. 
     
      | № участка | l
      участка  | d,
      мм | qрасч л/с | V, 
      м/с | 1000i | Потери напора h, м |  |  
      | 1-2 | 600 | 150 | 18,92 | 1,04 | 13,7 | 8,22 | + |  
      | 2-3 | 450 | 125 | 9,68 | 0,763 | 9,73 | 4,38 | + |  
      | 3-4 | 210 | 100 | 3,87 | 0,47 | 5,62 | 1,18 | + |  
      | 4-5 | 670 | 100 | 3,875 | 0,47 | 5,62 | 3,77 | + |  
      | 5-6 | 230 | 100 | 11,795 | 1,44 | 43,0 | 9,89 | - |  
      | 6-7 | 120 | 125 | 14,875 | 1,16 | 21,2 | 2,54 | - |  
      | 7-1 | 390 | 150 | 19,365 | 1,07 | 14,4 | 5,61 | - |  1. Путь напора воды определяем по формуле. h= (18) 2. 
    Определение потерь
    напора в сети, которые необходимы для определения высоты ВБ(НВБ)
    и ННС (напора насосной станции). По второму закону Кирхгофа
    потери напора на участках принимаем со знаком «+» если вода течет по
    часовой стрелке, и наоборот. + h=17,55 -  h=18,04 Δh=17,55-18,04= -0,49 Если невязка
    в сети будит Δh<<0,5, то расход не исправляем. 2. Расчетные
    расходы сточных вод. 1. От населенных кварталов в канализационную сеть
    поступают равномерные распределенные расходы. Определяем их по модулю стока
    (удельному расходу).  qуд= (л/с на
    га)                                                 (19) где Р- плотность населения (чел/га) qуд= =
    0,2315 (л/с на га) Таблица № 5 Среднесекундные расход сточных
    вод с жилой территории.  
     
      | № площади стока | F, га | qуд | q |  
      | 1 | 2,88 | 0,2315 | 0,67 |  
      | 2 | 3,50 | 0,81 |  
      | 3 | 3,75 | 0,87 |  
      | 4 | 2,45 | 0,57 |  
      | 5 | 3,18 | 0,74 |  
      | 6 | 5,44 | 1,26 |  
      | 7 | 7,84 | 1,82 |  
      | 8 | 4,76 | 1,10 |  
      | 9 | 4,08 | 0,94 |  
      | 10 | 3,04 | 0,70 |  
      | 11 | 4,06 | 0,94 |  
      | 12 | 4,80 | 1,11 |  
      | 13 | 4,80 | 1,11 |  ∑=54,58                                                            
                  ∑ q =12,64 Путевой расход.                  Q =qуд∙F                                                                                   
    (20) 2. От промышленных предприятий Хозяйственно-фекальный (бытовой) расход. Q =Q  =143   м3/сут Часовой:    q =   =5,958  м3/ч Секундный:  Q =  =  =1,66  л/с Промышленные стоки. Суточные:      q =q  ∙М= 2∙400=800 м3/сут Часовые:         q =  (21) Т  - продолжительность работы предприятия.
    Задается Т=8 часов (смена). q =  =100   м3/ч qсоср= q + q  (22) q ==  =  =27,78 
    л/с qсоср=1,66+27,78=29,44 л/с 2.2. Расчетный расход сточных вод на
    расчетном участке сети. Бытовая сеть канализации населенного пункта
    принимает стоки: от населенных кварталов; от промышленных предприятий
    (бытовые и промышленные от выпускаемой продукции).      Для удобства расчетов принято считать, что
    расчетные расходы поступают в верхнюю точку участка и представляют собой
    сумму путевых, транзитных, боковых и сосредоточенных от промышленного
    предприятия расходов. q = qпут + qтранз + qбоков + qсоср                                                             (23) где: qпут – расход с кварталов по пути участка qтранз – расход поступающий от выше лежащих участков
    (кварталов)  qбоков – расход поступающий от присоединенных боковых
    линий   qсоср -  расход от промышленных предприятий     Таблица № 6 Расчетных
    расходов на расчетном участке сети. 
     
      | Nуч-ка | Номер площади стока | Средний расход с квартала  л/с | Кобщее | Расчетный расход qрас  л/с |  
      | путев | бок | транз | путев | бок | Транз | ∑ | С кварт | сосред | Общей суммы |  
      | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |  
      | Главный колектор |  
      | 1-2 | 3, 4, 8, 9 | - | - | 0,87 0,57 1,10 0,94 | - | - | 3,48 | 2,5 | 8,7 | - | 8,7 |  
      | 2-3 | 13 | - | - | 1,11 | - | 3,48 | 4,59 | 2,5 | 11,48 | 18,27 | 29,75 |  
      | 3-ГКНС | - | - | 1,2,3,4,5,6,7,8, 9,10,11,13 | - | 6,94 | 4,59 | 11,53 | 2,07 | 23,87 | 18,27 | 42,14 |  
      | Боковой колектор |  
      | 3-4 | 1, 2, 5, 6, 7, 10, 11 | - | - | 0,67 0,81 0,74 1,26 1,82 0,70 0,94 | - | - | 6,94 | 2,89 | 20,06 | - | 20,06 |  2. 3.
    Гидравлический расчет канализационной сети. Последовательность расчета канализационной
    сети по таблицам Карелина  По заданному расчетному расходу (qрас) по приложению 1 стр. 5.2 принимаем
    диаметры и уклон стр 12-19, затем по приложению II. 1,
    соблюдая технические условия определяют V.  Интерполируют  и уточняют
    уклон i с интерполяцией, если qрас
    отличаются от табличного
    значения. Определим начальной глубины заложения
    уличной сети. Hнач= hmin + iкв(L+l) – (zкв- zул) + Δ, 
    м                                                  (24) Где: L-длина квартала (дворовой) сети до красной
    линии l- длина соединенной линии от красной линии
    до колодца уличной сети (измеренной по генплану) zкв  – отметка
    поверхности земли у колодца квартальной сети zул – отметка
    поверхности земли у колодца уличной сети Δ- разница между d
    уличной и d квартальной сети  hmin=hp –
    0,3 (м), но не менее 0,7 до верха трубы hmin=2,00 – 0,3=1,7 м iкв =0,005 ,  d= 160 мм Для точки 1       Hнач=1,7+ 0,005∙150- (86,9-87,1)+0,04 = 2,74 м Для точки 2 Hнач=1,7+0,005∙60
    – (87,29-87,12)+0,065=1,895 м Таблица гидравлического расчета канализационной
    сети 
     
      | № участков | qрасч,
      л/с | lуч, м | i | Падение i×l, м | d,
      мм | V,
      м/с | Наполнение |  |  
      | h/d | Глубина воды h, м |  |  
      
      |  |  
      | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |  |  
      | 1-2 | 8,7 | 1150 | 0,007 | 8,05 | 200 | 1,06 | 0,34 | 0,068 |  |  
      | 2-3 | 29,75 | 390 | 0,0044 | 1,716 | 250 | 1,14 | 0,60 | 0,15 |  |  
      | 3-ГКНС | 42,14 | 480 | 0,004 | 1,92 | 280 | 1,16 | 0,65 | 0,182 |  |  
      | 4-3 | 20,06 | 1540 | 0,004 | 6,776 | 225 | 0,99 | 0,58 | 0,131 |  |  
     
      | Отметки, м | Глубина заложения |  
      | Земли | Поверхности воды | лотка | В начале | В конце | средняя |  
      | В начале | В конце | В начале | В конце | В начале | В конце |  
      | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |  
      | 87,1 | 85,0 | 84,408 | 76,358 | 84,36 | 76,39 | 2,74 | 8,689 | 5,725 |  
      | 85,0 | 84,75 | 76,358 | 74,642 | 76,208 | 74,492 | 8,792 | 10,258 | 9,525 |  
      | 84,75 | 84,5 | 74,642 | 72,723 | 74,46 | 72,341 | 10,290 | 11,959 | 11,125 |  
      | 87,12 | 84,75 | 85,126 | 78,409 | 85,055 | 78,279 | 2,235 | 6,471 | 4,353 |  Для заметок |