Politechnika Wrocławska Wrocław, dnia 26.06.2008 r.
Instytut Inżynierii Środowiska
Ćwiczenie Projektowe
z Wodociągów
Prowadzący: Wykonał:
dr inż. H Pełka Dawid Olejnik
Rok: III
Gr.: ZWUŚiO
Rok ak.: 2007/2008
Studia Zaoczne
1.Wstęp.
1.1Przedmiot opracowania.
1.2 Podstawa opracowania.
1.3 Zakres opracowania.
1.4 Wykorzystane materiały.
1.5 Charakterystyka obszaru objętego projektem.
2. Obliczenia zapotrzebowania na wodę w roku 2030.
2.1. Dane do obliczeń.
2.2. Obliczenie zapotrzebowania na wodę na poszczególne cele.
2.2.1. Mieszkalnictwo.
2.2.2. Instytucje, zakłady i urządzenia usługowe.
2.2.3. Mycie pojazdów komunikacji zbiorowej i indywidualnej.
2.2.4. Utrzymanie czystości ulic i placów.
2.2.5. Polewanie zieleni miejskiej.
2.2.6. Przemysł, składy i zaplecze budownictwa.
2.3. Zestawienie średniego dobowego i maksymalnego dobowego zapotrzebowania na wodę.
2.4 Godzinowy rozkład maksymalnego dobowego zapotrzebowania na wodę.
3. Obliczanie hydrauliczne ujęcia wody podziemnej
3.1. Dane do obliczeń.
3.2. Obliczanie współrzędnych charakterystyki pojedynczej studni.
3.3. Określenie maksymalnej wydajności studni.
3.4. Określenie eksploatacyjnej wydajności studni
3.5. Obliczanie ilości studzien.
3.6. Obliczenie wydajności współdziałających studzien metodą Forchheimera.
3.7. Określenie rzeczywistej depresji wody w poszczególnych studniach.
3.8. Współpraca studzien z lewarem.
3.8.1. Dobór średnic poszczególnych odcinków lewara.
3.8.2.Wyznaczenie wysokości strat ciśnienia na poszczególnych odcinkach lewara.
3.9. Dobór parametrów oraz wymiarów filtra studziennego.
4. Strefy ochronne ujęcia wody.
4.1. Teren ochrony bezpośredniej.
4.2. Teren ochrony pośredniej.
5. Obliczenia hydrauliczne sieci wodociągowej.
5.1. Obliczenie rozbiorów z węzłów i odcinków.
5.2. Obliczanie wydajności pompowni II° oraz zbiornika sieciowego.
5.3. Dobór średnic przewodów wodociągowych.
5.4. Obliczenia pojemności sieciowego zbiornika wodociągowego.
5.5. Obliczanie hydrauliczne sieci wodociągowej dla rozbioru maksymalnego godzinowego
5.6. Obliczanie hydrauliczne sieci wodociągowej dla rozbioru minimalnego godzinowego.
6. dobór pomp w pompowni drugiego stopnia.
7. Opis techniczny.
7.1. Ujęcie wody.
7.2. Sieć wodociągowa.
7.3. Pompownia drugiego stopnia.
7.4. Zbiornik sieciowy.
1. Wstęp
1.1 Przedmiot opracowania.
Przedmiotem opracowania jest projekt koncepcyjny systemu zaopatrzenia w wodę miasta nr 22.
1.2. Podstawa opracowania.
Podstawą niniejszego opracowania jest temat ćwiczenia projektowego wydany przez prowadzącego zajęcia w dniu 08 marca 2008 roku.
1.3 Zakres opracowania.
Zakres opracowania obejmuje:
- obliczenia zapotrzebowania wody dla okresu perspektywicznego,
- obliczenia hydrauliczne ujęcia wody podziemnej,
- obliczenia pojemności oraz wymiarów sieciowego zbiornika wodociągowego,
- kompleksowe obliczenia hydrauliczne sieci wodociągowej,
- dobór pomp w pompowni drugiego stopnia.
1.4 Wykorzystane materiały.
W czasie wykonywania niniejszego opracowania wykorzystano następujące materiały:
[1] „Wodociągi”. Tadeusz Gabryszewski. Arkady. Warszawa 1983.
[2] „Projektowanie elementów systemu zaopatrzenia w wodę”. Marian Kwietniewski, Witold Olszewski, Elżbieta Osuch-Pajdzińska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej. Warszawa 1998
[3] „Rury i kształtki ciśnieniowe”. Katalog SWW 0616, 0615, 1363. Wydawnictwa Przemysłowe WEMA. Warszawa 1990
[4] Wytyczne do programowania zapotrzebowania wody i ilości ścieków w miejskich jednostkach osadniczych. Ministerstwo Administracji, Gospodarki Terenowej i Ochrony Środowiska. Instytut Kształtowania Środowiska. Warszawa 1978
[5] „Obliczanie systemów zaopatrzenia w wodę”. Edward Włodzimierz Mielcarzewicz. Arkady. Warszawa 2000
[6] Katalog Leszczyńskiej Fabryki Pomp.
[7] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 14 stycznia 2002 roku w sprawie „Określenia przeciętnych norm zużycia wody” (Dz. U. Nr 8 poz.70 z 2002 r.)
1.5 Charakterystyka obszaru objętego projektem.
Miasto w okresie perspektywistycznym
2. Obliczenia zapotrzebowania na wodę.
Obliczenia zapotrzebowania na wodę przeprowadzono w oparciu o wytyczne, które zamieszczone są w (1). Uwzględniono następujące cele:
- mieszkalnictwo jedno i wielorodzinne
- instytucje, zakłady i urządzenia usługowe
- mycie pojazdów komunikacji zbiorowej i indywidualnej
- utrzymanie czystości ulic i placów
- polewanie zieleni miejskiej
- przemysł, składy i zaplecze budownictwa
2.1 Dane do obliczeń.
Liczba mieszkańców miasta: 287500 mk
Liczba mieszkańców według klas wyposażenia sanitarnego mieszkań:
-klasa I: 35%
-klasa II: 20%
-klasa III: 20%
-klasa IV: 25%
RAZEM: 28750mk
2.2 Obliczenie zapotrzebowania na wodę, na poszczególne cele.
Do obliczeń zapotrzebowania wody wykorzystałem następujące wzory:
gdzie:
LM- liczba mieszkańców
- wskaźnik jednostkowego zapotrzebowania na wodę,
- współczynnik nierównomierności dobowej
2.2.1 Mieszkalnictwo.
- wielorodzinne:
klasa I:
klasa II:
=1,30
- jednorodzinne:
klasa III:
klasa IV:
=1,5
2.2.2 Instytucje, zakłady i urządzenia usługowe.
=1,30
2.2.3 Mycie pojazdów komunikacji zbiorowej i indywidualnej.
=1,20
2.2.4 Utrzymanie czystości ulic i placów.
=2,40
2.2.5 Polewanie zieleni miejskiej.
=6,0
2.2.6 Przemysł, składy i zaplecze budowlane.
=1,15
2.3 Zestawienie średniego i maksymalnego zapotrzebowania na wodę
Tabela 1
Lp. |
Cele zapotrzebowania na wodę |
Zapotrzebowanie na wodę,
|
||
|
|
|
|
|
1 |
Mieszkalnictwo |
Wielorodzinne |
2415,1 |
3139,63 |
|
|
Jednorodzinne |
1150,0 |
1725,0 |
2 |
Instytucje, zakłady i urządzenia usługowe |
1150,0 |
1495,0 |
|
3 |
Mycie pojazdów komunikacji zbiorowej i indywidualnej |
115,0 |
138,0 |
|
4 |
Utrzymanie czystości ulic i placów |
287,0 |
690,0 |
|
5 |
Podlewanie zieleni miejskiej |
287,0 |
1725,0 |
|
6 |
Przemysł, skład i zaplecze budowlane |
1437,0 |
1653,13 |
|
7 |
Razem |
6842,6 |
10565,73 |
|
8 |
Straty wody w sieci wodociągowej (10% |
684,0 |
684,0 |
|
9 |
Woda do sieci wodociągowej |
7526,9 |
11250,0 |
|
10 |
Cele technologiczne ZUW (5% |
376,4 |
376,4 |
|
11 |
Wydajność ujęcia wody |
7903,3 |
11626,4 |
Zapotrzebowanie na wodę wraz ze stratami wody wynosi 11250,0 m3/d, natomiast wydajność ujęcia powinna wynosić 11626,4 m3/d.
2.4 Godzinowy rozkład maksymalnego dobowego zapotrzebowania na wodę.
Na podstawie danych zawartych w (1) oraz wartości obliczonych w punkcie 2.2 a zestawionych w
punkcie 2.3 obliczono godzinowy rozkład maksymalnego dobowego zapotrzebowania na wodę dla
miasta. Wyniki zestawiono w tabeli 2.
Tabela 2 Rozkład godzinowy zapotrzebowania na wodę w dobie maksymalnej
Godz. od-do |
Elementy zagospodarowania przestrzennego |
|
Rozkład godz. Zapotrzebowania na wodę w dobie maksymalnej |
|||||||||||||||||
|
Mieszkalnictwo |
|
|
Mycie pojazdów komunikacji zbiorowej i indywidualne |
Utrzymanie czystości ulic i placów |
Polewanie zieleni miejskiej |
Przemysł, składy i zaplecze budownictwa |
Straty wody |
|
|||||||||||
|
Wielorodzinne |
Jednorodzinne |
Instytucje zakłady i urządzenie usługowe |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
% |
m3/h |
% |
m3/h |
% |
m3/h |
% |
m3/h |
% |
m3/h |
% |
m3/h |
% |
m3/h |
% |
m3/h |
m3/h |
% |
||
0 - 1 |
1,25 |
39,2 |
1,35 |
23,3 |
1,00 |
15,0 |
0,00 |
0,00 |
6,25 |
43,13 |
0,00 |
0,0 |
0,50 |
8,3 |
4,17 |
28,6 |
157,53 |
1,40 |
||
1 - 2 |
0,85 |
26,7 |
0,65 |
11,1 |
1,00 |
14,9 |
0,00 |
0,00 |
6,25 |
43,13 |
0,00 |
0,0 |
0,50 |
8,3 |
4,17 |
28,6 |
132,73 |
1,20 |
||
2 - 3 |
0,85 |
26,7 |
0,65 |
11,1 |
1,00 |
14,9 |
0,00 |
0,00 |
6,25 |
43,13 |
0,00 |
0,0 |
0,50 |
8,3 |
4,16 |
28,4 |
132,53 |
1,20 |
||
3 - 4 |
0,85 |
26,7 |
0,65 |
11,1 |
1,00 |
14,9 |
0,00 |
0,00 |
6,25 |
43,13 |
0,00 |
0,0 |
0,50 |
8,3 |
4,17 |
28,6 |
132,73 |
1,20 |
||
4 - 5 |
2,10 |
65,9 |
0,85 |
14,7 |
1,00 |
14,9 |
00,0 |
0,00 |
6,25 |
43,13 |
12,50 |
215,6 |
0,50 |
8,3 |
4,17 |
28,6 |
391,14 |
3,50 |
||
5 - 6 |
2,50 |
78,5 |
3,00 |
51,8 |
1,00 |
14,9 |
16,50 |
22,8 |
6,25 |
43,13 |
12,50 |
215,6 |
0,50 |
8,3 |
4,16 |
28,4 |
463,36 |
4,20 |
||
6 - 7 |
5,45 |
171,1 |
5,15 |
88,8 |
1,00 |
14,9 |
16,50 |
22,8 |
0,00 |
0,0 |
12,50 |
215,6 |
8,75 |
144,7 |
4,17 |
28,6 |
686,54 |
6,10 |
||
7 - 8 |
6,25 |
196,2 |
4,75 |
81,9 |
2,00 |
29,9 |
16,50 |
22,8 |
0,00 |
0,0 |
12,50 |
215,6 |
8,75 |
144,7 |
4,17 |
28,6 |
719,76 |
6,40 |
||
8 - 9 |
4,95 |
155,4 |
4,45 |
76,8 |
3,00 |
44,9 |
16,50 |
22,8 |
0,00 |
0,0 |
0,00 |
0,0 |
8,75 |
144,7 |
4,16 |
28,4 |
472,89 |
3,80 |
||
9 - 10 |
4,40 |
138,1 |
4,20 |
72,5 |
7,00 |
104,7 |
8,50 |
11,7 |
0,00 |
0,0 |
0,00 |
0,0 |
8,75 |
144,7 |
4,17 |
28,6 |
500,29 |
4,40 |
||
10 - 11 |
4,20 |
131,9 |
3,40 |
58,7 |
10,00 |
149,5 |
8,50 |
11,7 |
6,25 |
43,13 |
0,00 |
0,0 |
8,75 |
144,7 |
4,17 |
28,6 |
568,20 |
5,10 |
||
11 - 12 |
4,05 |
127,2 |
3,40 |
58,7 |
12,00 |
179,4 |
8,50 |
11,7 |
6,25 |
43,13 |
0,00 |
0,0 |
8,75 |
144,7 |
4,16 |
28,3 |
593,10 |
5,40 |
||
12 - 13 |
3,90 |
122,4 |
3,40 |
58,7 |
12,00 |
179,4 |
8,50 |
11,7 |
6,25 |
43,13 |
0,00 |
0,0 |
8,75 |
144,7 |
4,17 |
28,6 |
588,68 |
5,30 |
||
13 - 14 |
4,30 |
135,0 |
4,00 |
69,0 |
12,00 |
179,4 |
0,00 |
0,0 |
6,25 |
43,13 |
0,00 |
0,0 |
8,75 |
144,7 |
4,17 |
28,6 |
599,86 |
5,40 |
||
14 - 15 |
4,40 |
138,1 |
4,20 |
72,5 |
10,00 |
149,5 |
0,00 |
0,0 |
0,00 |
0,0 |
0,00 |
0,0 |
3,25 |
53,7 |
4,16 |
28,3 |
442,12 |
3,90 |
||
15 - 16 |
4,75 |
149,1 |
3,80 |
65,6 |
7,00 |
104,7 |
0,00 |
0,0 |
0,00 |
0,0 |
0,00 |
0,0 |
3,25 |
53,7 |
4,17 |
28,6 |
401,66 |
3,60 |
||
16 - 17 |
5,65 |
177,4 |
4,35 |
75,0 |
3,00 |
44,9 |
0,00 |
0,0 |
0,00 |
0,0 |
0,00 |
0,0 |
3,25 |
53,7 |
4,17 |
28,6 |
379,61 |
3,40 |
||
17 - 18 |
5,30 |
166,4 |
5,00 |
86,3 |
3,00 |
44,9 |
0,00 |
0,0 |
0,00 |
0,0 |
12,50 |
215,6 |
3,25 |
53,7 |
4,16 |
28,3 |
595,16 |
5,30 |
||
18 - 19 |
5,65 |
177,4 |
6,85 |
118,1 |
3,00 |
44,9 |
0,00 |
0,0 |
6,25 |
43,13 |
12,50 |
215,6 |
3,25 |
53,7 |
4,17 |
28,6 |
681,53 |
6,00 |
||
19 - 20 |
6,30 |
197,8 |
9,15 |
157,8/ |
3,00 |
44,9 |
0,00 |
0,0 |
6,25 |
43,13 |
12,50 |
215,7 |
3,25 |
53,7 |
4,17 |
28,6 |
741,63 |
6,60 |
||
20 - 21 |
6,60 |
207,2 |
9,00 |
155,3 |
2,00 |
29,9 |
0,00 |
0,0 |
6,25 |
43,13 |
12,50 |
215,7 |
3,25 |
53,7 |
4,16 |
28,3 |
733,22 |
6,50 |
||
21 - 22 |
6,80 |
213,5 |
7,45 |
128,5 |
2,00 |
29,9 |
0,00 |
0,0 |
6,25 |
43,13 |
0,00 |
0,0 |
3,25 |
53,2 |
4,17 |
28,6 |
492,87 |
4,40 |
||
22 - 23 |
5,45 |
171,1 |
5,50 |
94,9 |
1,00 |
14,9 |
0,00 |
0,0 |
6,25 |
43,31 |
0,00 |
0,0 |
0,50 |
8,3 |
4,17 |
28,6 |
360,93 |
3,20 |
||
23 - 24 |
3,20 |
100,6 |
4,80 |
82,8 |
1,00 |
14,9 |
0,00 |
0,0 |
6,25 |
43,05 |
0,00 |
0,0 |
0,50 |
8,3 |
4,16 |
28,3 |
277,98 |
2,50 |
||
SUMA |
100,00 |
3139,6 |
100,00 |
1725,0 |
100,00 |
1495,0 |
100,00 |
138,0 |
100,00 |
690,0 |
100,00 |
1725,0 |
100,00 |
1653,1 |
100,00 |
678,3 |
11250,0 |
100,00 |
Maksymalne godzinowe zapotrzebowanie na wodę występuje w godzinie19-20 i wynosi 741,63 m3/h,
czyli 206,00 dm3/s.
3. Obliczenia hydrauliczne ujęcia wody podziemnej.
Zaprojektowano ujęcie wody składające się ze studzien wierconych czerpiących wodę z warstwy wodonośnej o zwierciadle swobodnym.
3.1 Dane do obliczeń.
Maksymalna dobowa wydajność ujęcia :
Współczynnik filtracji warstwy wodonośnej :
Średnica studni :
Miąższość warstwy wodonośnej :
3.2 Obliczenie współrzędnych charakterystyki pojedynczej studni.
Korzystano ze wzoru na wydajność studni wierconej zagłębionej w zbiorniku wody podziemnej o
zwierciadle swobodnym :
kf - współczynnik filtracji warstwy wodonośnej
s - depresja wody w studni
Hw - miąższość warstwy wodonośnej
R - promień zasięgu leja depresyjnego
r - promień studni
Promień zasięgu leja depresyjnego obliczono ze wzoru Kusakina :
Założono cztery wartości depresji s, dla których obliczono wartości promienia zasięgu leja depresyjnego R oraz wydajności studni Q :
- dla s = 1,0 m
- dla s = 2,0 m
- dla s = 3,0 m
Wyniki obliczeń wydajności jednej studni zestawiono w tabeli 3.
si |
Ri |
Qi |
m |
m |
m3/s |
1,0 |
46,81 |
0,00765 |
2,0 |
93,63 |
0,0130 |
3,0 |
140,46 |
0,0182 |
Na podstawie powyższych danych sporządzono wykres charakterystyki studni s =f (Q) (rys. 1)
3.3 Obliczenie maksymalnej wydajności studni.
Qmaxth = 2 ∙ π ∙ r ∙ Hw ∙ vdop , m3/s
vdop - dopuszczalna prędkość wlotowa wody do studni
Qmaxth = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,25 ∙ 26,8 ∙ 3,53 ∙ 10-4 = 0,0148 m3/s
3.4 Określenie eksploatacyjnej wydajności studni.
Na podstawie danych obliczonych w punkcie 3.2 oraz 3.3 i przyjmując sumaryczną długość rury nadfiltrowej i podfiltrowej równą 3,0 m sporządzono wykres, z którego odczytano :
- wydajność eksploatacyjną studni : Qe = 0,0105 m3/s
- depresję eksploatacyjną : se =1,375 m
Dla powyższej depresji obliczono promień zasięgu leja depresyjnego Re ze wzoru Kusakina :
3.5 Obliczenie ilości studzien
QUJ - maksymalna dobowa wydajność ujęcia wody
Qe - wydajność eksploatacyjna studni
α - współczynnik rezerwy studzien ( 0,6 ÷ 0,9 )
Dla α = 0,6
Dla α = 0,9
Przyjęto 18 studzien w 3 grupach po 6 oraz odległość między nimi : z = 48m
3.6. Obliczenie wydajności współdziałających studzien metodą Forchheimera.
Qi - wydajność i-tych współdziałających studni, m3/s
kf - współczynnik filtracji warstwy wodonośnej, m/s
s - depresja wody w studni, m
n - liczba współdziałających studzien
HW - miąższość warstwy wodonośnej, m
Rg - promień leje depresyjnego wywołanego przez grupę studzien, m
a - odległość między skrajnymi współdziałającymi studniami, m
R - promień zasięgu leja depresyjnego, m
r - promień studni, m
l1,l2 - odległość studni rozpatrywanej od studzien współdziałających, m
- dla s = 1,0 m
Studnie nie oddziaływają na siebie
- dla s = 2,0 m R = 93,63 m
Studnia (1 i 6)
Współpracują 2 studnie : n=2, a=48m
Studnia (2 i 5);(3 i 4)
Współpracują 3 studnie : n=3, a=96m
- dla s = 3,0 m R = 140,46 m
Studnia (1 i 6)
Współpracują 3 studnie : n=3, a=96m
Studnia (2 i 5)
Współpracują 4 studnie : n=4, a=144m
Studnia (3 i 4)
Współpracują 5 studzien : n=5, a=216m
3.7 Określenie rzeczywistej depresji wody w poszczególnych studniach.
Poziom wody w studni jest obniżony w stosunku do poziomu wody na zewnątrz jej ścianek o wartość Δs (wysokość strat na filtrze oraz wysokość swobodnego dopływu). Przed wykreśleniem charakterystyki współdziałających studzien obliczono wartość depresji rzeczywistej.
Obliczenia Δs przeprowadzone zostały metodą kolejnych przybliżeń przy wykorzystaniu wzoru Abramowa:
a - współczynnik empiryczny zależny od rodzaju filtra - przyjęto filtr piaskowy, dla którego a=20
Qi - wydajność studni przy założonej depresji, m3/s
srz - depresja rzeczywista, m
si - depresja obliczeniowa, m
lf - długość filtra właściwego, m
kf - współczynnik filtracji warstwy wodonośnej, m/s
HW - miąższość warstwy wodonośnej, m
se - depresja eksploatacyjna, m
ln - długość rury nadfiltracyjnej, m
lp - długość rury podfiltracyjnej, m
ln + lp = 3,0 m
lf = 25,5 - 1,375 - 3,0 = 21,1 m
- dla s = 1,0 m Q = 0,00765 m3/s
I przybliżenie:
Δs = 0,15 ∙ 1,0 = 0,15m srz = 1,0 + 0,15 = 1,15m
m
Odchyłkę od założonego obniżenia zwierciadła wody obliczono ze wzoru:
Więc:
II przybliżenie:
Δs = 0,21 ∙ 1,0 = 0,21m srz = 1,0 + 0,21 = 1,21m
m
- dla s = 2,0 m
- Studnia (1 i 6) Q = 0,0115 m3/s
I przybliżenie:
Δs = 0,15 ∙ 2,0 = 0,3 srz = 2,0 + 0,3= 2,3
m
II przybliżenie:
Δs = 0,36m srz = 2,0 + 0,36 = 2,36m
m
- Studnia (2 i 3 3 i 4, 4 i 5) Q = 0,0085 m3/s
I przybliżenie:
Δs = 0,15 ∙ 2,0 = 0,3m srz = 2,0 + 0,3 = 2,3m
m
II przybliżenie:
Δs = 0,31m srz = 2,0 + 0,31 = 2,31m
m
- dla s = 3,0 m
- Studnia (1 i 6) Q = 0,01404 m3/s
I przybliżenie:
Δs = 0,15 ∙ 3,0 = 0,45m srz = 3,0 + 0,3 = 3,45m
m
II przybliżenie:
Δs = 0,50m srz = 3,0 + 0,50 = 3,50m
m
- Studnia (2 i 5) Q = 0,01188 m3/s
I przybliżenie:
Δs = 0,15 ∙ 3,0 = 0,45m srz = 3,0 + 0,45 = 3,45m
m
II przybliżenie:
Δs = 0,46m srz = 3,0 + 0,46 = 3,46m
m
- Studnia (3 i 4) Q = 0,0109 m3/s
I przybliżenie:
Δs = 0,15 ∙ 3,0 = 0,45m srz = 3,0 + 0,45 = 3,45m
m
II przybliżenie:
Δs = 0,43m srz = 3,0 + = 3,43m
m
Wyniki obliczeń współdziałania studzien przedstawiono w tabeli nr 4
s |
Δs |
srz |
Qi |
m |
m |
m |
m3/s |
Studnia 1 i 6 |
|||
1,0 |
0,21 |
1,21 |
0,00765 |
2,0 |
0,36 |
2,36 |
0,0115 |
3,0 |
0,50 |
3,50 |
0,01404 |
Studnia 2 i 5 |
|||
1,0 |
0,21 |
1,21 |
0,00765 |
2,0 |
0,31 |
2,31 |
0,010 |
3,0 |
0,46 |
3,46 |
0,01188 |
Studnia 3 i 4 |
|||
1,0 |
0,21 |
1,21 |
0,00765 |
2,0 |
0,31 |
2,31 |
0,010 |
3,0 |
0,43 |
3,43 |
0,0109 |
3.8 Współpraca studzien z lewarem
Każda z dwóch grup studzien posiada dwa oddzielne przewody lewarowe oraz studnię zbiorczą, do której doprowadzana jest ujmowana woda. Układ połączeń przewodu lewarowego ze studniami przedstawiono na poniższym schemacie.
- długość pionowej części przyłącza obliczono ze wzoru :
lpion = Zzw - Zpl + se + hz
Zzw - zagłębienie zwierciadła statycznego wody gruntowej pod powierzchnią terenu, m
Zpl - zagłębienie przewodu lewarowego pod powierzchnią terenu, m
se - depresja eksploatacyjna wody w studni, m
hz - głębokość zanurzenia wlotu do przewodu lewarowego pod zwierciadłem dynamicznym wody gruntowej, m
lpion = 1,8 - 1, + 1,375 + 1,0 = 3,175 m
- całkowita długość przyłącza :
l = lpion + lpoz
lpoz - długość poziomej części przyłącza, m
l = 3,175 + 10,0 = 13,175≈ 13 m
3.8.1 Dobór średnic poszczególnych odcinków lewara.
W celu doboru średnic przewodów obliczono wartości przepływów, które występowałyby w nich w przypadku jednakowej wydajności wszystkich studzien. Średnią wydajność studni obliczono ze wzoru :
Zaprojektowano lewar z rur żeliwnych, średnicę rurociągu obliczono ze wzoru :
Założono, że prędkość przepływu wody w przewodach lewara wynosić będzie od 0,6 do 0,9 m/s. Po przyjęciu odpowiedniej średnicy, obliczono rzeczywistą prędkość przepływu wody w rurociągu.
- dobór średnicy przyłącza p oraz odcinka AB
Qp,AB = qśr st = 0,0075 m3/s
dla v = 0,9 m/s
dla v = 0,6 m/s
Przyjmuję dp, AB = 100 mm
Z nomogramu odczytano Ø 100 oV =0,9 m/s
- dobór średnicy przyłącza odcinka BC
Q,BC = 2 ∙ qśr st = 2 ∙0,0075 = 0,015 m3/s
dla v = 0,9 m/s
dla v = 0,6 m/s
Przyjmuję dp, BC = 150 mm
Z nomogramu odczytano Ø 150mm o V = 0,78 m/s
- dobór średnicy przyłącza odcinka CD
Q,CD = 3 ∙ qśr st = 3 ∙0,0075 = 0,023 m3/s
dla v = 0,9 m/s
dla v = 0,5 m/s
Przyjmuję dp, CD = 200 mm
Z nomogramu odczytano Ø 200mm oV = 0,66 m/s
Tabela 5. Wykaz średnic przewodów lewara
Odcinek |
Q |
d |
v |
l |
C |
Sk |
|
m3/s |
mm |
m/s |
m |
s2/m6 |
- |
przyłącze |
0,0075 |
100 |
0,9 |
13 |
370,7200 |
826,550 |
AB |
0,0075 |
100 |
0,9 |
48 |
370,7200 |
826,550 |
BC |
0,0150 |
150 |
0,78 |
48 |
42,1400 |
163,290 |
CD |
0,0230 |
200 |
0,66 |
48 |
9,0717 |
51,659 |
3.8.2 Wyznaczenie wysokości strat ciśnienia na poszczególnych odcinkach lewara.
Schemat lewara z opisanymi średnicami przedstawiono poniżej.
Wysokość strat ciśnienia na danym odcinku lewara obliczono wykorzystując następujące wzory:
Δh = Δhi + Δhm, m
Δhi = c - l - Q2, m
Δhm = Σ ζ - Sk - Q2, m
Δh =(c - l + Σ ζ ∙ Sk ) ∙ Q2 ,m
gdzie :
Δh- strata ciśnienia na odcinku, m
Δhi- strata ciśnienia na długości odcinka, m
Δhm-strata ciśnienia na oporach miejscowych, m,
c- współczynnik oporności właściwej, s2/m6
1-długośc odcinka przewodu, m,
ζ - współczynnik oporu miejscowego, zależny od rodzaju kształtki,
Q -przepływ przez dany odcinek, m3/s.
Sk - współczynnik pomocniczy zależny od średnicy, s2/m5
Przy obliczaniu strat ciśnienia na oporach miejscowych uwzględniono ( wymiary kształtek przyjęto według katalogu „Rury i kształtki ciśnieniowe" WEMA 1990):
- przyłącze p (założono, że wszystkie przyłącza będą miały taką samą charakterystykę):
Trójnik zbieżny |
ζ = 0,29 |
|
Wlot do lewara |
ζ = 0,60 |
|
Kolano Φ =100mm |
ζ =1,5 |
|
Zasuwa otwarta |
ζ = 0,15 |
|
|
∑ζ = 2,54 |
- przewód AB:
Rozszerzenie przekroju przewodu (dyfuzor) 100/150mm d2/di=l,5 α/2=10° |
ζ 2 = 0,264 |
Trójnik zbieżny Qo/Q = 0,50 Φ =150mm |
ζ P = 0,46 |
|
Σ ζ 2 = 0,724 00000,724000,70,0,7240,724 |
- przewód BC :
Rozszerzenie przekroju przewodu (dyfuzor) 150/200mm d3/d2=1,33 α/2=5° |
ζ 2 = 0,054 |
Trójnik zbieżny Qo/Q = 0,33 Φ =200mm |
ζ p = 0,36 |
|
Σ ζ = 0,414 |
- przewód CD :
- przewód DE :
Trójnik pionowy Qo/Q = 1,0 |
ζ o = 0,92 |
Wylot z lewara zanurzonego w wodzie |
ζ = 1,0 |
|
Σ ζ = 1,92 |
Wyznaczenie równań do obliczania strat ciśnienia dla poszczególnych odcinków lewara:
- przyłącze p :
Δhp =(c100 ∙ l + Σ ζ ∙ Sk 100 ) ∙ Q2 = ( 370,72 ∙ 13,0 + 2,54 ∙ 826,55) ∙ Q2= 6918,78 ∙ Q2
-odcinek AB :
ΔhAB =(c100 ∙ l + Σ ζ ∙ Sk 150 ) ∙ Q2 = ( 370,72 ∙ 48,0 + 0,724 ∙ 163,29) ∙ Q2= 17912,8 ∙ Q2
- odcinek BC :
ΔhBC =(c150 ∙ l + Σ ζ ∙ Sk 200 ) ∙ Q2 = (42,14 ∙ 48,0 + 0,414 ∙ 51,659) ∙ Q2= 2044,10 ∙ Q2
- odcinek CD :
ΔhCD =(c200 ∙ l + Σ ζ ∙ Sk 250 ) ∙ Q2 = (9,0717 ∙ 23,0 + 1,92 ∙ 51,659) ∙ Q2= 307,83 ∙ Q2
Tabela nr 6. Zestawienie strat ciśnienia dla przyłącza oraz poszczególnych odcinków lewara.
|
przyłącze p |
odcinek |
|||
|
|
AB |
BC |
CD |
|
Q |
Δhp = 6918,78 ∙ Q2 |
ΔhAB =
17912,8 ∙ Q 2 |
ΔhBC =
2044,10 ∙ Q 2 |
ΔhCD =
307,83 ∙ Q 2 |
|
m3/s |
m |
||||
0,0025 |
0,04 |
0,13 |
|
|
|
0,0050 |
0,17 |
0,44 |
|
|
|
0,0075 |
0,40 |
1,00 |
|
|
|
0,0100 |
0,70 |
1,79 |
0,20 |
|
|
0,0125 |
1,08 |
2,79 |
032 |
|
|
0,0150 |
|
|
0,45 |
|
|
0,0175 |
|
|
0,62 |
0,09 |
|
0,0200 |
|
|
0,81 |
0,12 |
|
0,0230 |
|
|
|
0,16 |
|
0,0275 |
|
|
|
0,23 |
|
0,0300 |
|
|
|
0,28 |
4. Strefy ochronne ujęcia wody.
Strefy ochronne źródeł ujęć wody ustanawiane są w oparciu o Zarządzenie Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów naturalnych i Leśnictwa z dnia 5.11.1991r. w sprawie ustanawiania stref ochronnych źródeł i ujęć wody (dziennik Ustaw nr 116 z dnia 16.12.1991r. poz.504).
4.1 Teren ochrony bezpośredniej.
Teren ujęcia wód podziemnych w postaci studni wierconych obejmuje grunty, na których jest usytuowane ujęcie wody oraz otaczający je pas gruntu o szerokości min. 10,0 m, licząc od zarysu budowli i urządzeń służących do poboru wody. Przyjęto teren w kształcie prostokąta o wymiarach 20x20 m z centralnie umieszczoną w nim studnią. Dotyczy to każdej pojedynczej studni oraz studni zbiorczej.
4.2 Teren ochrony pośredniej.
Teren ochrony pośredniej ujęcia wód podziemnych obejmuje obszar jego zasilania. Przyjęto 25-cio letni okres wymiany wody w warstwie wodonośnej. W celu wyznaczenia granicy tego terenu obliczono jego promień dla pojedynczej studni oraz dla grupy studni.
- dla pojedynczej studni :
Qe - eksploatacyjna wydajność pojedynczej studni, m3/d
Ll - liczba lat (przyjęto Ll = 25),
Ld - liczba dni w roku (przyjęto Ld = 365),
Hw - miąższość warstwy wodonośnej, m
p - porowatość warstwy wodonośnej (p = 0,2 ÷ 0,3),
Qe = 0,0105 m3/s = 907,2 m3/d
Hw = 25,5 m
p = 0,25
- dla grupy studni :
Qgr -wydajność grupy studni, m3/d
m3/d
5. Obliczenia hydrauliczne sieci wodociągowej.
Zaprojektowano sieć wodociągową obwodową. Obliczenia hydrauliczne tej sieci przeprowadzono metodą Crossa.
5.1 Obliczenie rozbiorów z węzłów i odcinków.
Qśr d = 7526,9 m3/d = 87,1 dm3/s
Qmax d = 11250,0 m3/d = 130,2 dm3/s
Qmax h = 741,63 m3/h = 206,2 dm3/s
Qmin h = %min ∙ Qśr d = 0,01 ∙ 1,27 ∙ 7526,9 = 95,59 m3/h = 26,55 dm3/s
Na podstawie procentowych rozbiorów z odcinków i węzłów, przedstawionych na schemacie sieci wodociągowej, obliczono rzeczywiste rozbiory wody wyrażone w dm3/s. Wyniki tych obliczeń zestawiono w tabeli nr 7.
Tabela 7
Węzeł lub odcinek |
Procent rozbioru |
Rozbiory przy : |
|
|
|
Qmax h |
Qmin h |
|
% |
dm3/s |
dm3/s |
1 |
4 |
8,20 |
1,0 |
2 |
18 |
37,0 |
4,8 |
3 |
13 |
26,8 |
3,5 |
4 |
16 |
32,9 |
4,3 |
5 |
11 |
22,7 |
2,9 |
6 |
13 |
26,8 |
3,4 |
7 |
15 |
31,0 |
4,0 |
8 |
10 |
20,7 |
2,65 |
SUMA |
100 |
206,2 |
28,6 |
Rozbiory węzłowe i odcinkowe naniesiono na schematy obliczeniowe sieci wodociągowej (rys. 2 i 3).
5.2 Obliczenie wydajności pompowni IIo oraz zbiornika sieciowego.
Przyjęto czas pracy pompowni TP = 24 h/d.
Maksymalna wydajność pompowni przy rozbiorze maksymalnym godzinowym (Qmax h) :
QP max = 1,1 ∙ QP śr = 1,1 ∙ 130,2 = 143,22 dm3/s
Minimalna wydajność pompowni przy rozbiorze minimalnym godzinowym (Qmin h) :
Q P min = 0,9 ∙ QP śr = 0,9 ∙ 130,2 = 117,18 dm3/s
W czasie rozbioru Qmax h woda wypływać będzie ze zbiornika sieciowego w ilości :
QZ = Qmax h - QP max = 206,2 - 143,22 = 62,98 dm3/s
W czasie rozbioru Qmin h woda dopływać będzie do zbiornika sieciowego w ilości :
QZ = QP min - Qmin h = 117,18 - 26,55 = 90,53 dm3/s
5.3 Dobór średnic przewodów wodociągowych.
Wyniki obliczeń przedstawione w punkcie 5.1 i 5.2 naniesiono na schematy obliczeniowe sieci wodociągowej (rys. 2 i 3), a następnie obliczono wartości natężenia przepływu wody w poszczególnych odcinkach. W oparciu o te przepływy dokonano doboru średnic przewodów, które przedstawiono w tabeli 8.
Tabela nr 8
Odc. |
Przepływ Qmax |
Przepływ Qmin |
d |
v |
c |
l |
K = c*l |
|
dm3/s |
dm3/s |
mm |
m/s |
|
m |
|
p-1 |
143,22 |
117,18 |
400 |
1,15 |
0,22811 |
305 |
69,57355 |
1-2 |
135,02 |
116,18 |
400 |
1,13 |
0,22811 |
150 |
34,2165 |
2-3 |
65,70 |
33,38 |
300 |
0,89 |
1,049 |
400 |
419,6 |
3-4 |
38,90 |
29,88 |
250 |
0,55 |
2,7643 |
425 |
1174,8275 |
4-5 |
6,00 |
25,58 |
200 |
0,80 |
9,0717 |
325 |
2948,3025 |
5-6 |
0,00 |
36,50 |
300 |
0,50 |
1,049 |
300 |
314,7 |
6-2 |
26,80 |
40,00 |
300 |
0,56 |
1,049 |
240 |
251,76 |
2-7 |
5,52 |
38,00 |
300 |
0,53 |
1,049 |
390 |
409,11 |
7-8 |
25,48 |
34,00 |
250 |
0,5 |
2,7643 |
375 |
1036,6125 |
8-5 |
16,70 |
59,18 |
300 |
0,8 |
1,049 |
390 |
409,11 |
8-zb |
62,98 |
90,53 |
300 |
1,2 |
1,049 |
465 |
487,785 |
Średnice przewodów zostały dobrane dla większego przepływu obliczeniowego w taki sposób, aby prędkość przepływu wody była ekonomiczna i wynosiła:
- dla ø ≤ 300 mm : v= 0,50÷0,80 m/s
- dla ø > 300 mm : v= 0,90÷1,50 m/s.
5.4 Obliczenia pojemności sieciowego zbiornika wodociągowego.
Pojemność całkowitą zbiornika wodociagowego określono ze wzoru:
Vc=Vuż+Vpoż+ Vm, m3
Gdzie:
Vuż - pojemność użytkowa, m3
Vpoż - zapas wody do celów przeciwpożarowych, m3
Vm - pojemność martwa, m3.
Pojemność użytkową zbiornika obliczono metodą analityczną dla czasu pracy pompowni IIº Tp=24h/d. Wyniki tych obliczeń w % Qmaxd przedstawiono w tabeli nr 9.
Tabela nr 9 Obliczenia pojemności użytkowej zbiornika wodociągowego.
Godzina |
Rozbiór wody |
Dostawa wody |
Przybywa do zbiornika |
Ubywa ze zbiornika |
Pojemność zbiornika |
od-do |
% |
% |
% |
% |
% |
0-1 |
1,40 |
4,17 |
2,77 |
|
5,40 |
1-2 |
1,20 |
4,17 |
2,97 |
|
8,37 |
2-3 |
1,20 |
4,16 |
2,96 |
|
11,33 |
3-4 |
1,20 |
4,17 |
2,97 |
|
14,30 |
4-5 |
3,50 |
4,17 |
0,67 |
|
14,97 |
5-6 |
4,20 |
4,16 |
|
0,04 |
14,93 |
6-7 |
6,10 |
4,17 |
|
1,93 |
13,00 |
7-8 |
6,40 |
4,17 |
|
2,23 |
10,77 |
8-9 |
3,80 |
4,16 |
0,36 |
|
11,13 |
9-10 |
4,40 |
4,17 |
|
0,23 |
10,90 |
10-11 |
5,10 |
4,17 |
|
0,93 |
9,97 |
11-12 |
5,40 |
4,16 |
|
1,24 |
8,7 |
12-13 |
5,30 |
4,17 |
|
1,13 |
7,60 |
13-14 |
5,40 |
4,17 |
|
1,23 |
6,37 |
14-15 |
3,90 |
4,16 |
0,26 |
|
6,63 |
15-16 |
3,60 |
4,17 |
0,57 |
|
7,20 |
16-17 |
3,40 |
4,17 |
0,77 |
|
7,97 |
17-18 |
5,30 |
4,16 |
|
1,14 |
6,83 |
18-19 |
6,00 |
4,17 |
|
1,83 |
5,00 |
19-20 |
6,60 |
4,17 |
|
2,43 |
2,57 |
20-21 |
6,50 |
4,16 |
|
2,34 |
0,23 |
21-22 |
4,40 |
4,17 |
|
0,23 |
0,00 |
22-23 |
3,20 |
4,17 |
0,97 |
|
0,97 |
23-24 |
2,50 |
4,16 |
1,66 |
|
2,63 |
suma |
100,00 |
100,00 |
16,93 |
16,93 |
- |
Maksymalna pojemność użytkowa zbiornika (dla Q maxd = 14,97% ) wystąpi w godzinie 4-5 i wynosić będzie :
Vuż= 0,01 ·% max · Qmaxd=0,01· 14,97 11250,0=1684,125 m3
Przyjęto zbiornik cylindryczny o wysokości warstwy użytkowej wody huz=6 m
Średnica zbiornika wyniesie:
d=
= 18,90m
Przyjęto d'=19,0 m.
Rzeczywista pojemność użytkowa:
Vru=
= 1700,31 m3
Zapas wody do celów przeciwpożarowych przyjęto na podstawie normy PN-B-02864
Z grudnia 1997 r. określających ilośc wymaganą dla :
Dla określonej w projekcie liczby mieszkańców 28750 przyjęto: Vpoż= 400 m3.
Wysokość warstwy pożarowej:
hpoż=
= 1,4 m
Pojemność martwa zbiornika zależy od jego konstrukcji.
Przyjęto wysokość warstwy martwej hm=0,50 m.
Pojemność martwa:
Vm=
= 141,7 m3
Całkowita pojemność zbiornika:
Vc=Vuż+Vpoż+Vm
Vc = 1700,31 + 400 + 141,7= 2242,01 m3
Całkowita wysokość zbiornika:
hc=huż+hpoż+hm
hc =6,0 + 1,4 + 0,50 = 7,9 m
5.5 Obliczanie hydrauliczne sieci wodociągowej dla rozbioru maksymalnego godzinowego.
Schemat obliczeniowy sieci wodociągowej dla rozbioru maksymalnego godzinowego przedstawiono na rysunku nr 3 , natomiast obliczenia w tabeli nr 10.
Wysokość ciśnienia gospodarczego w sieci wodociągowej zależy od liczby kondygnacji zaopatrywanych w wodę budynków.
Wysokość ciśnienia gospodarczego obliczono ze wzoru:
hgosp= 4· n + 10 m,
gdzie:
n-liczba kondygnacji, n=5
hgosp = 4 · 5 + 10 = 30 m
Rzędne linii ciśnienia obliczono rozpoczynając od węzła nr 4, jako najkorzystniej usytuowanego.
5.6. Obliczanie hydrauliczne sieci wodociągowej dla rozbioru minimalnego godzinowego.
Schemat obliczeniowy sieci wodociągowej dla rozbioru minimalnego godzinowego przedstawiono na rysunku nr 2 , natomiast obliczenia w tabeli nr 11.
Rzędna zwierciadła wody w zbiorniku w tab. 11 obliczono dodając do rzędnej zwierciadła wody w zbiorniku w tab. 10 wysokość użytkowej warstwy wody huż = 6m.Rzędne linii ciśnienia obliczono rozpoczynając od rzędnej zwierciadła wody w zbiorniku.
6. Dobór pomp w pompowni drugiego stopnia.
Na podstawie wyników hydraulicznych obliczeń sieci wodociągowej dokonałem doboru pomp w pompowni drugiego stopnia, których zadaniem będzie tłoczenie wody do odbiorców.
Dane;
wydajność pompowni przy rozbiorze Q maxh : Q pmax =143,22 dm3/s = 515,6 m3/h
wydajność pompowni przy rozbiorze Q minh : Q pmin = 117,18 dm3/s = 421,8 m3/h
rzędna linii ciśnienia w pompowni przy rozbiorze Q maxh : RzQmaxh = 89,66m npm
rzędna linii ciśnienia w pompowni przy rozbiorze Q minh : RzQminh = 98,71m npm
rzędna dolnego zwierciadła wody w zbiorniku dolnym : Rzwd = 49,90m npm
rzędna górnego zwierciadła wody w zbiorniku dolnym : Rzwg = 51,40m pnm
strata ciśnienia w pompowni przy rozbiorze Q maxh: Δh pmax = 3,00m.
Należy obliczyć stratę ciśnienia przy rozbiorze Q minh
Strata ciśnienia w pompowni zależy od jej wydajności
Δh pmax = kp· Qpmax2, m,
Gdzie:
kp- współczynnik oporności przewodów i armatury w pompowni
Stąd
Kp=
oraz
Δh pmin = Kp·
=
W celu doboru pomp należy obliczyć ich wysokość podnoszenia przy rozbiorze Q maxh oraz Q minh. Przy rozbiorze Q maxh występuje minimalna wysokość podnoszenia pomp H pmin, natomiast przy rozbiorze Q minh. występuje maksymalna wysokość podnoszenia pomp H pmax
Obliczenie wysokości podnoszenia pomp przy rozbiorze Q maxh
H pmax = RzQminh + Δh pmin - Rzwd = 98,71 + 2 - 49,90 = 50,81 m
Obliczenie wysokości podnoszenia pomp przy rozbiorze Q minh
H pmin = RzQmaxh + Δh pmax - Rzwg = 89,66 + 3,00 - 51,40 = 41,26 m
Obliczone wysokości podnoszenia pomp przedstawiam na poniższym schemacie. Wartości podane na tym schemacie są takie same jak na wykresie linii ciśnień - rys. 6
W pompowni drugiego stopnia należy projektować minimum 2 pracujące pompy wirowe. W tym opracowaniu założono, że w pompowni pracować będą 2 pompy połączone równolegle.
Poniżej obliczono wydajność jednej pompy :
- wydajność jednej pompy przy rozbiorze Q maxh
- wydajność jednej pompy przy rozbiorze Q minh
Obliczenie średniej wydajności oraz wysokości podnoszenia jednej pompy
Pompę dobrano tak, aby Qn ≈ Q1psr oraz Hn ≈ Hpsr
Z katalogu LFP przyjęto pompę monoblokową standardową typu 125 PJM 230 DMr 45,00 przy n=2900 min-1
Na wykresie doboru pomp przedstawiono pole pracy pompy oraz naniesiono punkty P1 i P2, których współrzędne odpowiadają wydajności oraz wysokości podnoszenia jednej pompy przy rozbiorze Qmaxh (P1) i rozbiorze Qminh (P2). Charakterystyka przyjętej pompy powinna przechodzić pomiędzy tymi punktami. Współrzędne charakterystyki tej pompy zestawiono w tab. 12.
Tabela nr 13. Zestawienie współrzędnych charakterystyki pompy
Nr punktu na wykresie |
1 |
2 |
3 |
4 |
uwagi |
Qp, m3/h
|
180 |
213 |
240 |
270 |
Do sporządzenia charakterystyki jednej pompy |
2·Qp, m3/h |
360 |
426 |
480 |
540 |
Do sporządzenia charakterystyki dwóch pomp |
Hp, m |
64 |
60 |
55 |
45 |
Do sporządzenia charakterystyki jednej pompy |
Na rysunku nr 7 narysowano również charakterystykę dwóch pomp typu 125 PJM 230 połączonych równolegle oraz naniesiono punkty P3 i P4 , których współrzędne odpowiadają wydajności oraz wysokości podnoszenia 2 pomp przy rozbiorze Q maxh (P3) i rozbiorze Q minh (P4).
7.Opis techniczny
Zaprojektowano ujęcie wody podziemnej oraz sieć wodociągową dla miasta wg schematu nr 37/BS. W tym celu obliczono wielkość zapotrzebowania na wodę. Ilość wody tłoczonej do sieci wodociągowej w dobie o zużyciu średnim wynosi 7416,3 m3/d, natomiast w dobie o zużyciu maksymalnym 11250,0 m3/d. Wydajność ujęcia powinna wynosić 11626,4,0 m3/d. Maksymalne godzinowe zapotrzebowanie na wodę występuje w godzinie 19-20 i wynosi: 741,63 m3/h.
Ujęcie wody
Zaprojektowano ujęcie wody podziemnej składające się z 18 studni, które rozmieszczono w trzech grupach po 6. Odległość między studniami wynosi 48m. Każda z grup studni posiada dwa oddzielne przewody lewarowe oraz studnię zbiorczą, do której doprowadzana jest ujmowana woda. W obudowie studni znajduje się zasuwa klinowa kołnierzowa z miękkim uszczelnieniem umożliwiająca wyłączenie studni z eksploatacji. Zaprojektowano lewar składający się z odcinków rur żeliwnych o średnicach od 100 do 200 mm.
Zaprojektowano strefy ochrony bezpośredniej i pośredniej ujęcia wody. Strefa ochrony bezpośredniej to teren w kształcie prostokąta o wymiarach 20 x 20 m z centralnie umieszczoną w nim studnią. Teren ten powinien być ogrodzony i oznakowany odpowiednią tablicą. Strefa ochrony pośredniej to obszar o promieniu 647,1 m dla pojedynczej studni i promieniu 1329,1 m dla grupy studzien.
7.2.Sieć wodociągowa
Zaprojektowano sieć wodociągową jednostrefową, składającą się z dwóch zamkniętych obwodów. Trasy przewodów magistralnych usytuowano wzdłuż ciągów komunikacyjnych. Obliczenia sieci przeprowadzono metodą Crossa dla rozbioru Qmaxh = 206,2 dm3/s, oraz dla rozbioru Qminh = 26,55 dm3/s.
Przewody wodociągowe tworzące sieć wodociągową, składać się będą z następujących elementów:
- rur prostych żeliwnych,
- kształtek ( kolana, trójniki, zwężki),
- uzbrojenia: zasuw, hydrantów pożarowych, odwodnień i odpowietrzników.
Zasuwy na przewodach rozmieszczono tak, aby spełnione były warunki:
- przewód rozdzielczy oddzielony był zasuwą od przewodu magistralnego,
- przewód o mniejszej średnicy oddzielony był zasuwą od przewodu o średnicy większej,
- w razie awarii danego odcinka zasilanie wodą sąsiednich przewodów rozdzielczych powinno być zapewnione przez właściwe umieszczenie zasuw.
Ze względów pożarowych zasuwy rozmieszczono tak, aby wyłączenia odcinka nie trzeba było zamykać więcej niż 5 zasuw, a na wyłączonym odcinku nie było więcej jak 4 hydranty.
Do budowy sieci należy użyć rur żeliwnych kielichowych o następujących średnicach i długościach:
-Ø 200 mm długość - 325 m
-Ø 250 mm długość - 1190 m
-Ø 300 mm długość - 1795 m
-Ø 400 mm długość - 555 m
7.3. Pompownia drugiego stopnia
Pompownia drugiego stopnia zasilająca siec wodociągową pobiera wodę ze zbiornika dolnego i pracuje w cyklu ciągłym tj. 24 h/d. W pompowni zaprojektowano 2 pompy pracujące równolegle i dodatkowo 1 pompę rezerwową. Są to pompy jednostopniowe monoblokowe LFP typu 125 PJM 230 DMr 45 i obrotach n=2900 min-1.
7.4. Zbiornik sieciowy.
Zbiornik sieciowy umieszczony został w górnej części miasta w terenie o rzędnej 87,64 m npm. Jego zadaniem będzie wyrównanie nierównomierności między poborem a dostawą wody, zapewnienie odpowiedniego ciśnienia wody w sieci oraz utrzymanie zapasu wody na wypadek pożaru. Zaprojektowano zbiornik jednokomorowy, cylindryczny o pojemności użytkowej Vuz = 1684,125 m3, średnicy d = 19 m oraz wysokości użytkowej huz = 6m. Wysokość warstwy pożarowej hpoz = 1,4 m, a warstwy martwej hm = 0,5 m.
Spis tabel.
Zestawienie średniego dobowego i maksymalnego dobowego zapotrzebowania na wodę.
Godzinowy rozkład maksymalnego dobowego zapotrzebowania na wodę dla miasta.
Zestawienie wydajności pojedynczej studni
Zestawienie wyników obliczeń współdziałania grupy studzien.
Wykaz średnic przewodów lewara
Zestawienie strat ciśnienia dla przyłącza oraz poszczególnych odcinków lewara.
Zestawienie rozbiorów węzłowych.
Zestawienie przepływów obliczeniowych, dobranych średnic.
Obliczenia pojemności użytkowej zbiornika wodociągowego.
Obliczenia sieci wodociągowej metoda Crossa dla rozbioru maksymalnego godzinowego
Obliczenia sieci wodociągowej metoda Crossa dla rozbioru minimalnego godzinowego
Zestawienie współrzędnych charakterystyki pompy.
Spis rysunków.
Wykres do obliczenia wydajności eksploatacyjnej studni.
Schemat obliczeniowy sieci wodociągowej dla założonego rozbioru minimalnego godzinowego i wyrównawczego.
Schemat obliczeniowy sieci wodociągowej dla założonego rozbioru maksymalnego godzinowego i wyrównawczego.
Wykres współpracy studni z lewarem.
Wykres doboru pomp w pompowni drugiego stopnia.
Wykres linii ciśnienia w sieci wodociągowej na trasie pompownia -zbiornik
Plan sytuacyjny ujęcia wody wraz ze strefami ochronnymi.
Plan sytuacyjny sieci wodociągowej
16