WodociÄ…gi


2. Obliczenia zapotrzebowania na wodę w okresie perspektywicznym.

2.1. Dane do obliczeń.

Liczba mieszkańców w okresie perspektywicznym: 18900

Liczb mieszkańców wg klas wyposażenia sanitarnego mieszkań:

klasa I (38%) LMI=0,38?18900=7182 mk,

klasa II (22%) LMII=0,22?18900=4158 mk,

klasa III (28%) LMIII=0,28?18900=5292 mk,

klasa IV (12%) LMIV=0,12?18900=2268 mk,

Razem : 18900 mk.

2.2. Obliczenia zapotrzebowania na wodę na poszczególne cele.

Do obliczeń wykorzystano następujące wzory:

Qœrd=LM?qj1000 , m3d

Qmaxd=Qœrd?Nd , m3d

gdzie:

LM - liczba mieszkańców,

qj - wskaŸnik œredniego dobowego zapotrzebowania wody, dm3mk?d ,

Nd - współczynnik nierównomiernoœci dobowej.

2.2.1. Mieszkalnictwo

Mieszkalnictwo wielorodzinne.

qjI = 160 dm3mk?d

qjII = 100 dm3mk?d

Nd = 1,5

Qœrd=7182?1601000+4158?1001000=1564,92 m3d

Qmaxd=1564,92?1,5=2347,38 m3d

Mieszkalnictwo jednorodzinne.

qjIII = 100 dm3mk?d

qjIV = 80 dm3mk?d

Nd = 2,0

Qœrd=5292?1001000+2268?801000=710,64 m3d

Qmaxd=710,64?2,0=1421,28 m3d

2.2.2. Urzędy i instytucje usługowe.

qj = 15 dm3mk?d

Nd = 1,3

Qœrd=18900?151000=283,5 m3d

Qmaxd=283,5?1,3=368,55 m3d

2.2.3. Utrzymanie w czystoœci komunikacji zbiorowej.

qj = 4 dm3mk?d

Nd = 1,2

Qœrd=18900?41000=75,6 m3d

Qmaxd=75,6?1,2=90,72 m3d

2.2.4. Zmywanie ulic i placów.

qj = 5 dm3mk?d

Nd = 2,4

Qœrd=18900?51000=94,5 m3d

Qmaxd=94,5?2,4=226,8 m3d

2.2.5. Polewanie zieleni miejskiej.

qj = 10 dm3mk?d

Nd = 6,0

Qœrd=18900?101000=189,0 m3d

Qmaxd=189?6,0=1134,0 m3d

2.2.6. Tereny przemysłowo - składowe.

qj = 40 dm3mk?d

Nd = 1,15

Qœrd=18900?401000=756,0 m3d

Qmaxd=283,5?1,15=869,4 m3d.

2.3. Zestawienie œredniego (Qœrd) i maksymalnego (Qmaxd) dobowego zapotrzebowania na wodę.

Lp.

Cele zapotrzebowania na wodę

Zapotrzebowanie na wodę, m3d

Qœrd

Qmaxd

1.

Mieszkalnictwo: wielorodzinne

jednorodzinne

1564,92

2347,38

710,64

1421,28

2.

Urzędy i instytucje usługowe

283,5

368,55

3.

Utrzymanie w czystoœci komunikacji zbiorowej

75,6

90,72

4.

Zmywanie ulic i placów

94,5

226,8

5.

Polewanie zieleni miejskiej

189,0

1134,0

6.

Tereny przemysłowo - składowe

756,0

869,4

7.

RAZEM

3674,16

6458,13

8.

Straty wody w sieci wodociągowej oraz zapotrzebowanie na wodę do płukania sieci wodociągowej (10% Qœrd)

367,42

367,42

9.

Woda do sieci wodociągowej

4041,58

6825,55

10.

Cele technologiczne ZUW (5% Qœrd)

202,08

202,08

11.

Wydajnoœć ujęcia wody

4243,66

7027,63

2.4. Godzinowy rozkład maksymalnego dobowego zapotrzebowania na wodę.

3. Obliczenia hydrauliczne ujęcia wody podziemnej.

Zaprojektowano ujęcie wody składające się ze studzien wierconych czerpiących wodę z warstwy wodonoœnej o zwierciadle napiętym.

3.1. Dane do obliczeń.

Maksymalna dobowa wydajnoœć ujęcia: Quj=Qmaxd=7027,63 m3d=0,08134 m3s

Współczynnik filtracji: kf=27,8 md=3,22?10-4 md

Œrednica studni: d=2r=0,60 m

Miąższoœć warstwy wodonoœnej: m=19,3 m

3.2. Obliczenia współrzędnych charakterystyki pojedynczej studni.

Q=2,73?kf?m?slogRr , m3s

R=3000?s?kf , m

Założono cztery wartoœci depresji s, dla których obliczono wartoœci promienia leja depresyjnego R oraz wydajnoœć studni Q:

s1=1,0 m

R1=3000?1?3,22?10-4=53,83 m

Q1=2,73?3,22?10-4?19,3?1log53,830,3=0,007527 m3s

s2=2,0 m

R2=3000?2?3,22?10-4=107,66 m

Q2=2,73?3,22?10-4?19,3?2log107,660,3=0,01328 m3s

s3=3,0 m

R3=3000?3?3,22?10-4=161,49 m

Q1=2,73?3,22?10-4?19,3?3log161,490,3=0,01863 m3s

s4=4,0 m

R4=3000?4?3,22?10-4=215,32 m

Q4=2,73?3,22?10-4?19,3?4log215,320,3=0,02376 m3s

si

Ri

Qi

1,0

53,83

0,007527

2,0

107,66

0,01328

3,0

161,49

0,01863

4,0

215,32

0,02376

Na podstawie powyższych danych sporządzono wykres charakterystyki studni s=f(Q) .

3.3. Okreœlenie maksymalnej wydajnoœci studni.

Maksymalną teoretyczną wydajnoœć studni obliczono ze wzoru:

Qmaxth=2?đ?r?m?vdop , m3s

vdop=kf45=3,22?10-445=3,99?10-4 ms

Qmaxth=2?đ?0,3?3,99=0,014515 m3s

3.4. Okreœlenie eksploatacyjnej wydajnoœci studni.

Z wykresu odczytano:

- wydajnoœć eksploatacyjna Qe=0,01375 m3s

- depresja eksploatacyjna se=2,17 m.

Dla depresji eksploatacyjnej se obliczono zasięg leja depresyjnego Re:

Re=3000?2,17?kf=116,82 m

3.5. Obliczenie iloœci studni.

Iloœć studni ujęcia obliczono ze wzoru:

n=Qujá?Qe,

Dla á=0,6 n=0,081340,6?0,01375=9,86

Dla á=0,9 n=0,081340,9?0,01375=6,57

Przyjęto 8 studzien w 1 grupie. Założono, że występuje współdziałanie między studniami w grupie. Usytuowanie studni w terenie, odległoœć między nimi oraz sposób podłączenia do przewodu lewarowego przedstawiono na poniższym schemacie.

3.6. Obliczenia depresji wody we współdziałających studniach metodą Forchheimera.

Wzniesienie obniżonego zwierciadła wody ponad podłożem nieprzepuszczalnym w jednej ze współdziałających studni obliczono ze wzoru:

hi=Hw-Qi2,73?kf?mn?logRg-logr?l1?l2?…?ln-1, m

si=Hw-hi, m

Rg=R+a4, m

gdzie:

hi - wzniesienie obniżonego zwierciadła wody ponad podłożem nieprzepuszczalnym w i-tej współdziałającej studni, m3/s,

si - depresja wody w i-tej studni, m,

kf - współczynnik filtracji warstwy wodonoœnej, m/s,

Hw - wzniesienie statycznego zwierciadła wody ponad podłożem nieprzepuszczalnym, m,

Qi - wydajnoœć i-tej współdziałającej studni, m3/s,

n - liczba współdziałających studzien,

m - miąższoœć warstwy wodonoœnej wody naporowej, m,

Rg - promień leja depresyjnego wywołanego przez grupę współdziałających studzien, m,

a - odległoœć między skrajnymi współdziałającymi studniami, m,

R - promień zasięgu leja depresyjnego pojedynczej studni, m,

r - promień studni, m,

l1,l2 …, ln-1 - odległoœć studni rozpatrywanej od pozostałych studzien współdziałających, m.

Hw=m+b=19,3+9,6=28,9 m

3.8. Obliczenia współpracy studzien z lewarem.

Przewód składa się z :

przyłącze p

odcinek AB

odcinek BC

odcinek CD

odcinek DE

Długoœć pionowej częœci przyłącza p obliczono ze wzoru:

lpion=a-zpl+se+hz

lpion=2,4-1,4+2,17+1=4,17

lpoz=10 m

lp=lpion+lpoz

lp przyjęto 15 m

3.8.1. Dóbr œrednic poszczególnych odcinków lewara.

qœr=Qujn=0,081348=0,01017 m3s

Œrednia prędkoœć 0,5-0,9 ms

Dobór œrednicy przyłącza p i odcinka AB

Qp,AB=0,01017 m3s z nomogramu: dp,AB=125 mm; v=0,83 ms

Dobór œrednicy odcinka BC

QBC=0,02034 m3s z nomogramu: dBC=200 mm; v=0,65 ms

Dobór œrednicy odcinka CD

QCD=0,03051 m3s z nomogramu: dCD=250 mm; v=0,62 ms

Dobór œrednicy odcinka DE

QDE=0,04068 m3s z nomogramu: dDE=250 mm; v=0,83 ms

Odcinek

Q

m3s

d

mm

v

ms

l

m

c

s2m6

przyłącze p

0,01017

125

0,83

15

78,191

AB

0,01017

125

0,83

80

78,191

BC

0,02034

200

0,65

80

6,4586

CD

0,03051

250

0,62

80

1,9839

EC

0,04068

250

0,83

40

1,9839

3.8.2. Wyznaczenie strat wysokoœci ciœnienia na poszczególnych odcinkach lewara.

?h=?hl+?hm [m]

?hl=c?l?Q2 [m]

?hm=Óî?Sk?Q2 [m]

?h= c?l?Óî?Sk?Q2 [m]

przyłącze p:

(założono, że wszystkie przyłącza będą miały taką samą charakterystykę)

wlot do lewara

î=0,6

zasuwa w pełni otwarta

î=0,15

trójnik zbieżny prosty Q0/Q=0,5

î0=0,29

kolano ?125mm

î=1,58

Óî=2,62

przewód AB:

rozszerzenia przekroju przewodu (dyfuzor) ? 125/200; d2/d1=1,6

tgá2=al, gdzie a=d2-d12, l=200mm

á2=arc tgal=10°37'

î2=1,07

trójnik zbieżny prosty Q0/Q=0,5

îp=0,36

Óî=1,43

przewód BC:

rozszerzenia przekroju przewodu (dyfuzor) ? 200/250; d2/d1=1,25

tgá2=al, gdzie a=d2-d12, l=150mm

á2=arc tgal=9°28'

î2=0,10

trójnik zbieżny prosty Q0/Q=0,33

îp=0,26

Óî=0,36

przewód CD:

trójnik zbieżny prosty Q0/Q=0,25

îp=0,21

Óî=0,21

przewód DE:

wylot z lewara zanurzony w wodzie

î=1,0

trójnik zbieżny prosty Q0/Q=1

î0=0,92

Óî=1,92

Obliczenie równań do obliczeń strat ciœnienia dla poszczególnych odcinków lewara.

?h= c?l?Óî?Sk?Q2 [m]

przyłącze p:

?hp=c125?l+Óî?Sk125?Q2=78,191?15+2,62?338,61?Q2= 2060,02?Q2

przyłącze AB:

?hAB=c125?l+Óî?Sk200?Q2=78,191?80+1,43?51,659?Q2= 6329,15?Q2

przyłącze BC:

?hBC=c200?l+Óî?Sk250?Q2=6,4586?80+0,36?21,161?Q2= 524,31?Q2

przyłącze CD:

?hCD=c250?l+Óî?Sk250?Q2=1,9839?80+0,21?21,161?Q2= 163,16?Q2

przyłącze DE:

?hDE=c250?l+Óî?Sk250?Q2=1,9839?40+1,92?21,161?Q2= 119,99?Q2

W oparciu o powyższe wzory obliczono straty ciœnienia dla przyłącza oraz wszystkich odcinków lewara. Wyniki tych obliczeń zestawiono w tabeli.

Zestawienie strat ciœnienia dla przyłącza oraz odcinków lewara.

Q

m3/s

Q2

?10-4

przyłącze p

Odcinek lewara

AB

BC

CD

DE

Ähp=2060,02?Q2

ÄhAB=6329,15?Q2

ÄhBC=524,31?Q2

ÄhCD=163,16?Q2

ÄhDE=119,99?Q2

0,003

0,09

0,019

0,057

-

-

-

0,006

0,36

0,074

0,228

-

-

-

0,01017

1,034

0,213

0,654

-

-

-

0,013

1,69

0,348

1,070

0,089

-

-

0,016

2,56

0,527

1,620

0,134

-

-

0,02034

4,137

-

-

0,217

-

-

0,023

5,29

-

-

0,277

0,086

-

0,026

6,76

-

-

0,354

0,110

-

0,03051

9,309

-

-

-

0,152

-

0,033

10,89

-

-

-

0,178

0,131

0,036

12,96

-

-

-

0,211

0,156

0,04068

16,549

-

-

-

-

0,199

0,043

18,49

-

-

-

-

0,222

0,046

21,16

-

-

-

-

0,254

Na podstawie powyższych danych wykonano wykres współpracy studzien z lewarem (rys. ). Z wykresu odczytano depresje i wydajnoœci poszczególnych studzien oraz depresję w studni zbiorczej, które zestawiono poniżej.


Studnia 1

depresja: s1=

wydajnoœć: Q1=

Studnia 2

depresja: s2=

wydajnoœć: Q2=

Studnia 3

depresja: s3=

wydajnoœć: Q3=

Studnia 4

depresja: s4=

wydajnoœć: Q4=

Studnia zbiorcza

depresja: szb=

wydajnoœć: Qzb=


4. Obliczenia hydrauliczne sieci wodociągowej.

Zaprojektowano sieć wodociągową obwodową. Obliczenia hydrauliczne tej sieci przeprowadzono metodą Crossa.

4.1. Dane do obliczeń.

Qœrd=4041,58m3d=46,78dm3s

Qmaxd=6825,55m3d=79,00dm3s

Qmaxh=489,68m3h=136,02dm3s

Qminh=0,01?%min?Qœrd=0,01?1,2?4041,58=48,50m3h=13,47dm3s

Na podstawie procentowych rozbiorów z węzłów i odcinków, przedstawionych na schemacie sieci wodociągowej, obliczono rzeczywiste rozbiory wody wyrażone w dm3/s. Wyniki tych obliczeń przedstawiono w tabeli.

Zestawienie rozbiorów węzłowych i odcinkowych.

Węzeł lub odcinek

Procent rozbioru

%

Rozbiory przy: ,dm3/s

Qmaxh

Qminh

1

0

0

0

1-2

2

2,72

0,27

1-6

10

13,60

1,35

2

10

13,60

1,35

2-3

8

10,88

1,08

2-4

0

0

0

3

8

10,88

1,08

3-7

9

12,34

1,21

4

15

20,33

2,02

4-5

5

6,73

0,67

5

6

8,19

0,81

5-6

7

9,52

0,94

5-7

7

9,52

0,94

6

7

9,52

0,94

7

6

8,19

0,81

?

100

136,02

13,47

Rozbiory węzłowe oraz odcinkowe naniesiono na schematy obliczeniowe sieci wodociągowej (rys. )

4.2. Obliczenia wydajnoœci pompowni drugiego stopnia oraz zbiornika sieciowego.

Przyjęto czas pracy pompowni drugiego stopnia Tp=24h/d.

Qpœr=QmaxdTp=6825,5524=284,40m3h=79,00dm3s

Maksymalna wydajnoœć pompowni w czasie rozbioru maksymalnego godzinowego (Qmaxh):

Qpmax=1,1?Qpœr=1,1?79,00=86,90dm3s

Minimalna wydajnoœć pompowni w czasie rozbioru minimalnego godzinowego (Qminh):

Qpmin=0,9?Qpœr=0,9?79,00=71,10dm3s

W czasie rozbioru Qmaxh woda wypływać będzie ze zbiornika sieciowego w iloœci:

Qz=Qmaxh-Qpmax=136,02-86,90=49,12dm3s

W czasie rozbioru Qminh woda dopływać będzie do zbiornika sieciowego w iloœci:

Qz=Qpmin-Qminh=71,10-13,47=57,63dm3s

4.3. Dobór œrednic przewodów wodociągowych.

Wyniki obliczeń przedstawione w 4.1 oraz 4.2 naniesiono na schematy obliczeniowe sieci wodociągowej (rys. ), a następnie obliczono wartoœci natężenia przepływu wody w poszczególnych odcinkach. W oparciu o te przepływy dokonano doboru œrednic przewodów, które przedstawiono w tabeli.

Zestawienie przepływów obliczeniowych oraz charakterystycznych danych odcinków sieci wodociągowej.

Odcinek

Przepływy przy Qmaxh, dm3/s

Przepływy przy Qminh, dm3/s

d

mm

v

m/s

i

l

m

Qpocz

Qkońc

q

0,55?q

Qobl

Qpocz

Qkońc

q

0,55?q

Qobl

P-2

86,90

86,90

0,0

0,0

86,90

71,10

71,10

0,0

0,0

71,10

355

1,13

3,14

375

1-2

35,36

32,64

2,72

1,50

31,14

9,75

9,48

0,27

0,15

9,63

250

0,82

2,65

365

1-7

32,64

19,04

13,60

7,48

26,52

9,48

8,13

1,35

0,74

8,87

250

0,70

1,98

665

2-3

10,88

0,0

10,88

5,98

5,98

40,00

38,92

1,08

0,59

39,51

280

0,83

2,36

330

2-4

27,06

27,06

0,0

0,0

27,06

20,00

20,00

0,0

0,0

20,00

250

0,71

2,17

275

3-7

23,22

10,88

12,34

6,79

17,67

37,84

36,63

1,21

0,67

37,30

280

0,78

2,12

555

4-5

6,73

0,0

6,73

3,70

3,70

17,98

17,31

0,67

0,37

17,68

200

0,73

2,80

315

5-6

9,52

0,0

9,52

5,24

5,24

7,19

6,25

0,94

0,52

6,77

125

0,71

4,77

355

5-7

17,71

8,19

9,52

5,24

13,43

22,75

21,81

0,94

0,52

22,33

225

0,72

2,42

270

7-ZB

49,12

49,12

0,0

0,0

49,12

57,63

57,63

0,0

0,0

57,63

315

0,95

2,65

165

Œrednice przewodów zostały dobrane dla większego przepływu obliczeniowego (w tabeli wpisane wytłuszczoną czcionką) w taki sposób, aby prędkoœć przepływu wody była ekonomiczna i wynosiła:

- dla ??300mm : v=0,60 - 0,90 m/s

- dla ?>300mm : v=0,90 - 1,50 m/s

4.4. Obliczenia pojemnoœci sieciowego zbiornika wodociągowego.

Pojemnoœć całkowitą zbiornika wodociągowego obliczono ze wzoru:

Vc=Vuż+Vpoż+Vm , m3

gdzie:

Vuż - pojemnoœć użytkowa, m3,

Vpoż - zapas wody do celów przeciwpożarowych, m3,

Vm - pojemnoœć martwa, m3,

Pojemnoœć użytkową zbiornika obliczono metodą analityczną dla czasu pracy pompowni drugiego stopnia Tp=24 h/d. Wyniki tych obliczeń w %Qmaxd przedstawiono w tabeli.

Obliczenia pojemnoœci użytkowej zbiornika wodociągowego.

Godzina

od - do

Rozbiór wody

%

Dostawa wody

%

Przybywa do zbiornika

%

Ubywa ze zbiornika

%

Pojemnoœć zbiornika

%

0 - 1

1,26

4,17

2,91

-

5,02

1 - 2

1,20

4,17

2,97

-

7,99

2 - 3

1,20

4,16

2,96

-

10,95

3 - 4

1,20

4,17

2,97

-

13,92

4 - 5

3,75

4,17

0,42

-

14,34

5 - 6

4,11

4,16

0,05

-

14,39

6 - 7

6,42

4,17

-

2,25

12,41

7 - 8

6,66

4,17

-

2,49

9,65

8 - 9

4,13

4,16

0,03

-

9,68

9 - 10

4,22

4,17

-

0,05

9,63

10 - 11

4,35

4,17

-

0,18

9,45

11 - 12

4,41

4,16

-

0,25

9,20

12 - 13

4,36

4,17

-

0,19

9,01

13 - 14

4,51

4,17

-

0,34

8,67

14 - 15

3,57

4,16

0,59

-

9,26

15 - 16

3,43

4,17

0,74

-

10,00

16 - 17

3,64

4,17

0,53

-

10,53

17 - 18

5,74

4,16

-

1,58

8,95

18 - 19

6,45

4,17

-

2,28

6,67

19 - 20

7,16

4,17

-

2,99

3,68

20 - 21

7,17

4,16

-

3,01

0,67

21 - 22

4,84

4,17

-

0,67

0,00

22 - 23

3,57

4,17

0,60

-

0,60

23 - 24

2,65

4,16

1,51

-

2,11

Suma

100

100

16,28

16,28

-

Maksymalna pojemnoœć użytkowa zbiornika wystąpi w godzinie 5 - 6 i wynosić będzie 14,39% Qmaxd.

Vuż=0,01?%max?Qmaxd=0,01?14,39?6825,55=982,20 m3

Przyjęto zbiornik cylindryczny o wysokoœci użytkowej warstwy wody Huż=6,0 m. Œrednica zbiornika wyniesie:

Dzb=4?Vużđ?Huż=4?982,20đ?6=14,44 m

Przyjęto Dzb=14,5 m.

Rzeczywista pojemnoœć użytkowa:

Vuż=đ?Dzb24?Huż=đ?14,524?6=990,78 m3

Zapas wody do celów przeciwpożarowych przyjęto na podstawie Rozporządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 16 czerwca 2003 r. w sprawie przeciwpożarowego zapotrzebowania w wodę oraz dróg pożarowych (Dz. U. Nr 121, poz. 1139 - tabela 1).

Wg tej normy zapas wody do celów przeciwpożarowych zależy od liczby mieszkańców:

od 10001 do 25000 mieszkańców - zapas wody 200 m3.

Dla miasta o liczbie mieszkańców 18900 przyjęto Vpoż=200 m3.

Wysokoœć warstwy pożarowej:

Hpoż=4?Vpożđ?Dzb2=4?200đ?14,52=1,21 m

Pojemnoœć martwa zbiornika zależy od jego konstrukcji. Przyjęto wysokoœć warstwy martwej Hm=0,4 m.

Obliczenie pojemnoœci martwej:

Vm=đ?Dzb24?Hm=đ?14,524?0,4=66,05 m3

Obliczenie wysokoœci użytkowej rzeczywistej:

Huż=4?Vużđ?Dzb2=4?990,78đ?14,52=6,0 m

Całkowita wysokoœć zbiornika:

Hc=Huż+Hpoż+Hm=6,0+1,21+0,4=7,61 m

Całkowita pojemnoœć zbiornika:

Vc=Vuż+Vpoż+Vm=990,78+200+66,05=1256,83 m3

4.5. Obliczenia hydrauliczne sieci wodociągowej dla maksymalnego godzinowego zapotrzebowania na wodę (Qmaxh).

4.6. Obliczenia hydrauliczne sieci wodociągowej dla minimalnego godzinowego zapotrzebowania na wodę (Qminh).




Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Sieci wodociÄ…gowe
cieĹĽak,wodociÄ…gi, odpowietrzanie
WodociÄ…gi Projekt
PN B 02865 1997 Ochrona przeciwpoĹĽarowa budynkĂłw PrzeciwpoĹĽarowe zaopatrzenie wodne Instalacja wodo
WYMIAROWANIE INSTALACJI WODOCIAGOW
wodociÄ…gi moje opracowanie
Elementy sieci wodociÄ…gowej
wodociÄ…gi
wodociÄ…gi
Wodociagi
plutecki,pompy i układy pompowe, Pompownie wodociągowe
WodociÄ…gi Projekt 3
WodociÄ…gi, PK
cieĹĽak,wodociÄ…gi, zbiorniki
Podstawowe metody dezynfekcji wody wodociÄ…gowej
wodociagi opracowane
fijewski,instalcje wodno kanalizacyjne,SIECI WODOCIĄGOWE

więcej podobnych podstron