Контрольные задания по МДК 01.01 «Проектирование элементов систем водоснабжения и водоотведения» Тема 3.4 Водоотведение
Контрольная работа содержит три задания. Вариант заданий определяется по журналу в зависимости от порядкового номера учащегося.
Задание №1:Определение расчетных расходов сточных вод жилой застройки.
1. Пользуясь генпланом, определить площадь жилой застройки;
2. Определить расчетное количество жителей;
3. Определить удельную норму водоотведения согласно степени благоустройства зданий;
4. Определить средние и расчетные расходы сточных вод с учетом коэффициента неравномерности, полученные результаты свести в таблицу (см.табл.4).
Исходные данные:
Генеральный план города (№ варианта) в масштабе 1:10000 или 1:5000
Таблица 4 - Расходы сточных вод от жилой застройки
| Площадь застройки F, га | Плотность населения P, чел/га | Расчетное число жителей N, чел. | Средняя норма водоотведения qб, л/сут | Средний расход сточных вод | Коэффициенты неравномерности | Расчетные расходы сточных вод | |||||
| Среднесуточный Qср.сут, м3 | Среднечасовой Qср.час, м3 | Среднесекундный Qср.сек, л | Суточный Ксут. | Общий Кобщ. | Максимальный суточный расход Qmax.сут, м3 | Максимальный часовой расход Qmax.час, м3 | Максимальный секундный расход qmax.сек, л | ||||
|
|
|
|
|
|
| ||||||
Таблица 5 - Данные по жилой застройке
| № варианта | Характер-ка районов застройки, этажность зданий | Плотность населениячел/га | Степень благоустройства зданий (СНиП 2.04.02 – 84), табл. 1 | Район строительства (область) | Глубина залегания грунтовых вод | Категория грунта |
| 1 | 2-3 | 200 | 1 | Пермь | 6,2 | суглинок |
| 2 | 2-3 | 330 | 1 | Петрозаводск | 5,8 | супесь |
| 3 | 5-10 | 350 | 2 | Новосибирск | 6,2 | суглинок |
| 4 | 8-10 | 200 | 2 | Барнаул | 6,4 | супесь |
| 5 | 6-8 | 340 | 3 | Самара | 6,8 | суглинок |
| 6 | 5-6 | 220 | 3 | Сыктывкар | 6,7 | супесь |
| 7 | 7-8 | 270 | 2 | Краснодар | 7,0 | суглинок |
| 8 | 2-3 | 250 | 1 | Ростов-на- Дону | 7,2 | супесь |
| 9 | 5-10 | 270 | 3 | Уфа | 7,4 | суглинок |
| 10 | 5-10 | 330 | 3 | Великие Луки | 7,6 | супесь |
|
|
|
Методические указания:
При проектировании систем водоотведения необходимо знать расчетные расходы сточных вод, которые определяются заданным числом жителей на объекте водоотведения и количеством производственных сточных вод.
Расчетное число жителей определяют по формуле
| N = pF , | (7) |
где p – плотность населения (число жителей, приходящихся на 1 га площади за вычетом улиц), чел/га;
F – площадь кварталов, га.
Удельная норма водоотведенияq б – это среднесуточный (за год) расход сточных вод, отводимый от одного человека, л/сут.
Эта норма зависит:
- от уровня санитарно – технического оборудования зданий;
|
|
|
- от климатических условий.
В таблице 6 (СНиП 2.04.02 – 84) показана зависимость степени благоустройства зданий и величины удельного водоотведения.
Таблица 6 - Нормы водоотведения бытовых сточных вод населенных мест
| Степень благоустройства районов жилой застройки | Водоотведение на одного жителя среднесуточное (за год), л/сутки |
| I. Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией, без ванн | 125 – 160 |
| II. Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией и ванными с местными водонагревателями | 160 – 230 |
| III. Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом, канализацией и системой централизованного горячего водоснабжения | 250 – 350 |
Приток сточных вод колеблется по суткам в пределах года и по часам суток.
Коэффициент суточной неравномерности сточных вод
| К1 = Q 1 / Q 2, | (8) |
где Q 1 , Q 2 - максимальный и средний суточный расход за год.
Коэффициент суточной неравномерности используют при анализе колебаний бытовых сточных вод от города. В зависимости от местных условий он равен 1.1 - 1.3.
Коэффициент часовой неравномерностисточных вод
|
|
|
| К2 = q 1 / q 2 , | (9) |
где q 1 , q 2- максимальный и средний часовые расходы в сутки с максимальным водоотведением.
а) общий максимальный коэффициент неравномерности
| К = К1 К2 = (24 q 1 /24 q )( q 1 / q 2 ) = q 1 / q , | (10) |
где q – среднечасовой расход в сутки со средним поступлением сточных вод.
б) общий минимальный коэффициент неравномерности
| К m = qm / q , | (11) |
где qm – минимальный часовой расход в сутки с минимальным водоотведением.
Таблица 5 - Общий коэффициент неравномерности водоотведения бытовых сточных вод для расчета сети (СНиП 2.04.03 – 85)
| Общий коэффициент неравномерности притока сточных вод | Средний расход сточных вод, л/с | ||||||||
| 5 | 10 | 20 | 50 | 100 | 300 | 500 | 1000 | 5000 и более | |
| Максимальный К | 2,50 | 2,10 | 1,90 | 1,70 | 1,60 | 1,55 | 1,50 | 1,47 | 1,44 |
| Минимальный К m | 0,38 | 0,46 | 0,50 | 0,55 | 0,59 | 0,62 | 0,66 | 0,69 | 0,71 |
Расчетный расход – это наибольший возможный расход, который может поступить в водоотводящую сеть, и на который должны быть они рассчитаны.
Расчетные расходы бытовых вод от города определяют по следующим формулам:
‒ среднесуточный:
| Q 2 = q б N /1000, м3/сут, | (12) |
‒ максимальный суточный:
| Q 1 = ( q б N /1000) К1 , м3/сут, | (13) |
‒ среднечасовой:
| q = q б N /(1000·24), м3/ч, | (14) |
‒ максимальный часовой:
|
|
|
| q 1 = q К, м3/ч, | (15) |
‒ среднесекундный:
| qmid . s = q б N /(24· 3600), л/с, | (16) |
‒ максимальный секундный:
| qmax . s = qmid . s · K , л/с, | (17) |
где q б – удельное водоотведение бытовых вод, л/сут∙чел;
N – расчетное число жителей.
Нормами водоотведения бытовых вод от города не учитываются расходы воды, поступающие от домов отдыха, санаториев, профилакториев и др. Эти расходы воды определяются и учитываются отдельно.
Задание №2:Определение расчетных расходов на расчетных участках сети при помощи модуля стока
- Нумеруют кварталы и определяют их площадь в га.
- Крупные кварталы делят, подразделениям дают буквенный индекс.
- Коллектор делят на расчетные участки и нумеруют от дальней точки.
- Определяют средний расход с площади квартала по модулю стока, результаты заносят в таблицу 8 (номера кварталов, индексы площадей стока снимаются с генплана города и принятой схемы водоотведения).
- Определяем расчетные расходы на расчетном участке сети водоотведения в табличной форме (таблица 9) в следующем порядке:
- в графу 1 заносим номера расчетных участков по движению воды от кварталов, создающий попутный, боковой и транзитные расходы;
- в графы 2 и 3 вписываются номера кварталов, создающих путевой и транзитные расходы на расчетном участке;
- в графы 4 и 5 вычисленные средние расходы с кварталов;
- транзитный расход в графе 5 равен среднему общему расходу в графе 6 на предыдущем участке;
- в графу 6 записывают Qmid – сумму средних попутного и транзитного расходов;
- в графу 8 записывается максимальный расход бытовых вод на расчетном участке;
- собственный сосредоточенный расход (графа 9) на всех последующих участках становится транзитным (графа 10);
- расчетный (суммарный) расход в графе 12 вычисляется как сумма расходов в графах 8 и 11.
Таблица 8 – Средние расходы с площадей стока
| № мкр. | Индекс площади стока | Модуль стока л/(с га) | Величина площади стока, га | Средний расход с площади стока, л/с |
| Итого по городу: | ||||
Таблица 9 - Расчетные расходы на расчетных участках
| № расчетных участков | Индексы площадей стока | Средние расходы с микрорайонов жилой застройки, л/с | Коэф-фициент общей неравномерности | Расчетные расходы, л/с | ||||||||
| С микрорайона, квартала | Сосредоточенные | Суммарные | ||||||||||
| Собственные | Транзитные | Общие | ||||||||||
| Путевые | Транзитные | Общие | ||||||||||
| Путевые | Транзитные | |||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
Исходные данные:
1. Генплан города с принятой схемой водоотведения;
2. Плотность населения и норма водоотведения в соответствии с вариантом;
3. Промышленное предприятие и социально-бытовые здания на выбранном участке сети водоотведения задаются преподавателем.
Методические указания:
Модуль стока (q о) – это расчетный расход, приходящийся на 1 га площади, л/с × га, определяется по формуле
q о = 
| (18) |
где Р – плотность населения, чел ∙ га.
Средние расходы с площади стока, л/с, определяем по формуле
| qкв = q о F , | (19) |
где F – площадь квартала, га.
Результаты расчета заносим в таблицу 5 (номера кварталов, индексы площадей стока снимаются с генплана города и принятой схемы водоотведения).
Перед расчетом водоотводящая сеть и коллекторы разбиваются на расчетные участки. Определение расчетных расходов начинают с диктующих точек.
Расчетным называется участок сети, в котором расход и уклон являются постоянными.
Расход для каждого расчетного участка определяется как сумма следующих расходов:
- попутного (qn ), поступающего в расчетный участок от кварталов жилой застройки, расположенных по длине участка;
- транзитного (q тр ), поступающего в верхнюю точку расчетного участка от расположенных выше кварталов;
- бокового (q бок ), поступающего от присоединения боковых линий;
- сосредоточенного (q соср ), поступающего от отдельных абонентов (круп-
ных водопотребителей).
| q р = (( q бок + qn ) + q тр ) К + q соср , л/с. | (20) |
Сосредоточенный расход q соср от нежилого объекта определяет начальную сумму расчетных расходов сточных вод различного происхождения (бытовых, душевых и производственных).
Различают транзитный и местный сосредоточенные расходы:
- собственный сосредоточенный расход – расход от промышленных предприятий и других, крупных водопотребителей, расположенных на прилегающем квартале или его части;
- транзитный сосредоточенный расход – расход от промышленных предприятий и других, крупных водопотребителей, попадающих выше расчетной точки.
В целях упрощения расчеты осуществляют в табличной форме (см. таблица 6).
Задание №3 Гидравлический расчет сети водоотведения
1. Расчет ведем в табличной форме (таблица 10):
Таблица 10- Гидравлический расчет участка сети водоотведения города
| № участка | Длина участка Lуч, м | Расчет-ный расход q, л/с | Диаметр трубы, d, мм | Уклон | Скорость движения воды V, м/c | Наполнение | Падение напора на участке hн, м | ||
| местности iмест | принятый iпр | h/d в долях | h/ d , в м | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Продолжение таблицы 10
| Отметки, Z в м | Глубина заложения лотка, м | ||||||
| земли | воды | лотка | |||||
| вн Z3вн | вк Z3вк | вн Zввн | вк Zввк | вн Zлвн | вк Zлвк | вн Hо | вк Н |
| 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. В графу 1 заносим номера расчетных участков по схеме «начало - конец» (например: 1-2, 2-3 и т.д.).
3. В графу 2 записываем длину этого участка в метрах, которую определяем в соответствии с масштабом по генплану.
4. В графу 3 заносим расчетные расходы на этом участке, которые мы определили в практической работе №5.
5. С генплана снимаем высотные отметки земли в начале и конце участка и заносим в графы 11 и 12.
6. В графу 5 заносим уклон поверхности земли на участке, определенный по формуле iмест = 
.
7. Графы 4, 6, 7, 8 заполняем в соответствии с подобранными гидравлическими параметрами (d , V , i пр , h / d) по таблицам для гидравлического расчета.
8. В графу 9 заносим, вычисленное наполнение в метрах, по формуле h =( h / d ) d.
9. В графу 10 заносим, вычисленное падение напора на участке, по формуле h н = i пр L уч.
10. В диктующей точке участка сети определяем начальную глубину заложения и заносим в графу 17, на последующих участках эта величины переносится из графы 18 предыдущего участка (конец одного участка – это начало другого).
11. Определяем отметку лотка в начале участка, для этого из отметки земли в начале участка отнимаем глубину заложения лотка соответственно в начале Zлвн= Z3вн-hвни заносим в графу 15.
12. В графу 16 записываем отметку лотка в конце участка, для этого из отметки лотка в начале участка отнимаем падение напора на этом участке.
Zлвк= Zлвн- hн;
13. В графы 13 и 14 заносим отметки уровня воды в трубе, для чего к отметке лотка в начале и конце прибавляем наполнение в метрах;
14. Для определения глубины заложения лотка в конце участка необходимо из отметки земли в конце участка вычесть отметку лотка в конце участка H = Z3вк - Zлвк , полученный результат заносим в графу 18.
15. На следующем участке все повторяем в том же порядке.
Исходные данные:
1. Генплан города с сетями водоотведения.
2. Расчетный участок сети водоотведения (с генплана).
3. Суммарные расчетные расходы на расчетных участках сети водоотведения;
4. Город в соответствии с вариантом;
5. Категория грунта для всех вариантов – супесь.
Методические указания:
При проектировании водоотводящих сетей предварительно определяют расход. Уклон трубопровода принимают с учетом уклона поверхности земли и руководствуясь экономическими соображениями (минимальными объемом земляных работ и стоимости строительства). Расчет трубопроводов по описанным таблицам сводится к подбору диаметра трубопровода, обеспечивающего пропуск расхода при наполнении, соответствующем самоочищающей скорости.
Материалы, которые используются для изготовления канализационных труб, должны удовлетворять строительным, технологическим и экономическим требованиям. Этим требованиям удовлетворяют керамические, асбестоцементные, железобетонные, чугунные и пластмассовые трубы.
Расчет трубопровода выполняется методом подбора. Вначале задаются диаметром и затем проверяют, пропустит ли трубопровод при уклоне, равном уклону поверхности земли, расчетный расход при регламентируемом наполнении. Если пропускной способности недостаточно, то увеличивают диаметр, если наполнение маленькое, то диаметр уменьшают.
На начальных участках сети при малых расходах (меньше 10-12 л/с) – участок считают «безрасчетным» и диаметр принимают равным минимальному – 200 мм, а уклон, равным уклону поверхности земли, но не менее imin= 0,005. Параметры работы трубопровода не принимают во внимание.
Проанализируем возможности достижения указанных выше требований при различных условиях рельефа местности.
Первый случай:имеем наиболее благоприятные условия проектирования самотечной водоотводящей сети при сильно выраженном рельефе местности, когда уклон местности i мест > 0,005.
Рисунок 1 - Продольные профили расчетных участков при различных
уклонах поверхности земли
На рис. 10а — уклон поверхности земли больше минимально допустимого уклона проектируемого трубопровода, а начальное заглубление его равно минимальному. В этом случае наиболее целесообразно проектировать трубопровод с уклоном, равным уклону поверхности земли.
В таких благоприятных ситуациях скорость в трубопроводе получается больше минимальной, и с точки зрения эксплуатации такие расчетные участки сети не требуют затрат на прочистку трубопроводов от отложений
Второй случай: рельеф более сложный и уклон поверхности земли изменяется с меньшего на больший. На схеме этот случай представлен на втором участке рис. 10б. Для сокращения объема земляных работ (для выглубления сети), целесообразно, в пределахучастка с большим уклоном местности выйти на минимальную глубину. Это достигается на самом коротком участке, если уклон трубопровода равен минимальному уклону, или уклону больше минимального, но меньше уклона местности, при этом в конце этого участка сеть выглубляется до h = hmin.
Третий случай: наименее благоприятный, когда уклон поверхности земли на расчетном участке меньше допустимого минимального уклона проектируемого трубопровода (рис. 10в). В этом случае целесообразно проектировать трубопровод с уклоном, равным минимальному уклону.
Результаты расчета сводятся в таблицу. Вместе с гидравлическим расчетом составляется продольный профиль сети водоотведения.
Минимальная глубина заложения уличной сети в начальной точке Но ,м, определяется:
| Но = hmin + i (L+l) + Z о - Z вып +∆d, | (21) |
где hmin – глубина заложения выпуска из самого удаленного здания квартала, м;
Z о – отметка поверхности земли в начальной точке уличной сети, м;
i – уклон внутриквартальной сети (0,007 – при обосновании 0,005; допускается 0,008 – 0,01);
L + l – суммарная длина внутриквартальной сети и соединительной ветки, м;
Z вып – отметка поверхности земли у выпуска, м;
∆ d – разница в диаметрах городской и внутриквартальной сети, м.
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 824; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!