Основы водоснабжения и канализации

Раздел: Производство

Расчетные расходы воды определяют с учетам числа жителей населенного пункта, количества продукции, выпускаемой промышленным предприятием, а также норм водопотребления.

Норма хозяйственно-питьевого водопотребления в населенных местах — количество воды в литрах, потребляемой в сутки одним жителем на хозяйственно-питьевые нужды.

Норма водопотребления зависит от степени благоустройства зданий (санитарно-техничеокого оборудования), этажности застройки, уклада жизни населения, климатических и других местных условий. В  1 приведены рекомендуемые в настоящее время (СНиП П-31-74) нор мы водопотребления.

Эти нормы учитывают расход воды на хозяйственно-питьевые и бытовые нужды в жилых и общественных зданиях, за исключением расхода воды для домов отдыха, санаториев и пионерских лагерей. Они не учитывают расхода воды на поливку улиц, площадей и зеленых насаждений.

Расходы воды на нужды местной промышленности и неучтенные расходы допускается принимать дополнительно в размере 5—10% суммарного расхода вод на хозяйственно-питьевые нужды населенного пункта.

Для районов застройки зданиями с водопользованием из водоразборных колонок норму среднесуточного за год водопотребления на одного жителя следует принимать 30—60 л/icyт.

Для работающих на предприятиях установлены следующие нормы расхода воды в смену на хозяйственно-питьевые нужды: в цехах со значительным тепловыделением (более 20 ккал на 1 м3/ч)—45 л, в остальных цехах — 25 л. Расход воды для душей на промышленных предприятиях определяется из расчета подачи к одной душевой сетке 500 л/ч.

Количество воды, м3, расходуемой для выпуска единицы продукции (1 т металла, 1000 м ткани и т. д.) промышленным предприятием, называется нормой производственного водопотребления. Эти нормы определяются технологическими расчетами или на основании опыта эксплуатации аналогичных предприятий.

В течение года и суток вода для хозяйственно-питьевых целей в населенных пунктах и для производственных целей на промышленных предприятиях расходуется неравномерно. Для хозяйственно-питьевых целей летом расходуется воды больше, чем зимой, а в дневные часы больше, чем в ночные. Это объясняет

ся режимом жизни населения городов. Неравномерность производственного водопотребления объясняется неравномерностью выпуска продукции, цикличностью производства и рядом других особенностей работы предприятий.

Расходование воды для тушения пожаров производится эпизодически, только во время пожаров. Нормы потребления воды для этих целей установлены в зависимости от размера объекта, огнестойкости зданий и пожарной опасности производства.

Расчетные расходы воды на наружное пожаротушение и расчетное число одновременных пожаров в населенных пунктах следует принимать по данным СНиП П-31-74 ( 3).

Расчетные расходы на наружное пожаротушение для промышленных предприятий следует принимать по СНиП И-31-74 в зависимости от объема и огнестойкости зданий и категории производства по пожарной опасности. Одновременно учитывается расходование воды и на внутреннее пожаротушение. Расчетная продолжительность тушения пожара принимается равной 3 ч.

Для расчета насосных станций, резервуаров чистой воды, водонапорных башен и других сооружений требуется знать водо- потребление населенного пункта или промышленного предприятия по часам суток. На основании изучения режимов водопотребления действующих водопроводов разработаны таблицы распределения суточного расхода по отдельным часам суток в зависимости от числа жителей населенного пункта и климатических условий. По данным этих таблиц строят ступенчатые или интегральные графики водопотребления, которые иллюстрируют неравномерность водопотребления и позволяют при известных режимах работы насосных станций сравнительно просто определять объем резервуаров чистой воды и водонапорных башен.

ступенчатый график водопотребления для среднего города. По оси ординат отложены расходы воды за каждый час в процентах от суточного расхода!, т. е. Q4= {Qm /QcyT) 100%, а по оси абсцисс — часы суток. Из графика видно, что наибольшее водопотребление соответствует периоду с 8 до 12 ч и в течение каждого часа равно 6,25% суточного расхода. Если бы водопотребление было равномерным, то средний часовой расход составлял бы Q4.cp= 100:24 = 4,17%. Таким образом, для рассматриваемого графика коэффициент часовой неравномерности /Сч = 6,25:4,17= 1,5.

На этом же рисунке графически изображена подача воды насосными станциями I и II подъема. Совместное рассмотрение графиков водопотребления и работы насосной станции II подъема позволяет проследить за ролью бака водонапорной башни, когда он принимает воду и когда расходует ее. В период с полуночи до 4 утра излишки воды, подаваемой насосной станцией подъема в размере 0,5% суточного расхода каждый час будут поступать в бак; в период с 4 до 5 ч и с 5 до 6 ч вода будет расходоваться из бака в размере соответственно 0,5—1,5% суточного расхода и т. д.

Вычислив в конце каждого часа алгебраическую сумму притока воды в бак, учитываемого со знаком плюс, и расхода воды из бака, учитываемого со знаком минус, можем определить час суток с наибольшим объемом воды, накапливающейся в баке. Это может быть любой час суток. Наибольший объем воды, накапливающейся в баке, называется его 'регулирующей емкостью. С учетом этого объема воды определяется объем бака водонапорной башни.

График подачи воды насосной станцией II подъема аналогичен по форме графику водопотребления 1. При проектировании насосных станций II подъема специально стремятся к соответствию этих графиков. Чем большей аналогии графиков удается добиться при проектировании насосных станций, тем меньше будет требуемая регулирующая емкость бака водонапорной башни.

Работу насосной станции I подъема стремятся принимать равномерной, как показано на  6. Это обеспечивает и равномерную работу очистных сооружений. Следует, однако, иметь в виду, что получающееся при этом большое несоответствие в работе насосных станций I и II подъема приводит к увеличению регулирующей емкости резервуаров чистой воды, определяемой аналогично регулирующей емкости бака водонапорной башни.

Для расчетов насосных станций и регулирующих емкостей баков удобнее использовать интегральные графики. На  7 также для среднего города представлен интегральный график водопотребления и работы насосных станций I и II подъема. По оси ординат отложены суммарное водопотребление и суммарная водоподача (в % от суточного расхода) каждой насосной станцией за период с начала суток (от полуночи) до рассматриваемого часа. По оси абсцисс отложены часы суток. Разность ординат линий 3 и 1 показывает объем воды, накопившейся в баке водонапорной башни, а (разность ординат линий 2 и 3— объем воды, накопившейся в резервуаре чистой воды.

Получающиеся разности ординат могут быть и отрицательными. Это указывает на то, что к моменту начала суммирования расходов в баке уже имеется некоторое количество воды.

Объемы баков водонапорных башен и резервуаров чистой воды определяются из условия неблагоприятной работы всей системы, т. е. исходя из предположения, что пожары происходят в часы наибольшего водопотребления и что в это время расходование воды для собственных целей очистных станций (на промывку фильтров) не прекращается. Объем баков водонапорных башен определяется как сумма регулирующей емкости и объема воды, необходимой для тушения в течение 10 мин одного внутреннего и одного наружного пожара.

Насосные станции должны подавать воду потребителям не только в требуемом количестве, но и под необходимым напором, который для простоты расчетов измеряется от поверхности земли.

В зданиях воду обычно разбирают на некоторой высоте от земли. В связи с этим в наружной водопроводной сети следует создавать напор, при котором обеспечивается подъем воды на необходимую высоту к водоразборным точкам. При этом следует иметь в виду, что этот напор должен быть больше геометрической высоты расположения водоразборной точки над землей на величину напора, требующегося для преодоления сопротивления во внутренней водопроводной сети и обеспечения соответствующего излива воды из водоразборной арматуры.

Отметки, входящие в приведенные выше формулы, определяют по генеральному плану объекта, содержащему горизонтали, проекту высотного расположения очистных сооружений и резервуара чистой воды, а также гидрологическим данным о водоеме (z0).

Высота водонапорной башни и напоры, создаваемые насосами насосных станций, могут быть определены при условии, если известны потери напора в сети, в водоводах и во всасывающих линиях. Приемы их определения будут кратко рассмотрены в гл. II.