Водно-экологичекий анализ водопользования города с населением 136,55 тыс. чел.

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет горного дела и инженерной экологии

Кафедра экологии

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплине: Управление водными ресурсами

Тема: «Водно-экологичекий анализ водопользования города с населением 136,55 тыс. чел.»

 

 

 

 

 

Исполнитель:   Руководитель проекта:

студент гр.102319  Е.В. Шавяка Кулешова Л.В.

 

 

 

Минск 2012

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..7

1 РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ   ГОРОДА И ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ…………………………..9

1.1Определение расчетных расходов водопотребления…………………….9

1.2 Определение расходов воды на промпредприятии……………………..12

1.2.1 Хозяйственно –  питьевое водопотребление 

промпредприятия………………………………………………………13

1.2.2 Водопотребление на прием  душа……………………………… 13

1.2.3 Технологическое потребление  промпредприятия……………..14

1.3 Выбор типа и места  расположения водозаборных сооружений……….17

1.4 Трассировка водопроводной сети………………………………………..17

2  РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНУТРЕННЕГО

 ВОДОПРОВОДА И КАНАЛИЗАЦИИ ЗДАНИЯ…………………………..18

2.1 Привязка здания к местности……………………………………….……18

2.2 Расчет и проектирование внутреннего водопровода здания……...……18

2.2.1 Трассировка водопроводной сети здания…………………………18

2.2.2 Построение аксонометрической  схемы водопровода…………….19

2.2.3 Определение расчетных  расходов на участках сети……………...19

2.2.4 Подбор водомера……………………………………………………23

2.2.5 Определение потребного напора здания…………………………..24

2.3 Расчет и проектирование внутренней канализации здания……………25

3 РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДООТВЕДЕНИЯ ГОРОДА………...28

3.1 Трассировка водоотводящей сети………………………………………..28

3.2  Определение расчетных расходов сточных вод………………………..28

    3.3 Определение  концентраций загрязнений………………………………..29

3.3.1 Определение концентрации  загрязнения по 

взвешенным веществам…………………………………….…………29

3.3.2 Определение концентрации загрязнения  по БПК₅…………….30

3.3.3 Определение концентрации загрязнения по СПАВ…………...31

3.3.4 Определение концентраций по 

специфическим загрязнителям………………………………………..32

    3.4 Определение  требуемой степени очистки сточных  вод, 

поступающих на очистные сооружения…………...………………………...32

3.4.1 Определение коэффициента смешения сточных вод

с речной водой…………………………………………………………….33

3.4.2 Определение необходимой степени  очистки сточных 

вод по взвешенным веществам…………………………………………..35

3.4.3 Определение необходимой степени  очистки сточных 

вод по БПК₅…..…………………………………………………………..35

3.4.4 Определение необходимой  степени очистки сточных 

вод по растворенному кислороду………………………………………..36

3.5 Выбор и обоснование метода очистки сточных вод

и состава очистных сооружений……………………………………………..36

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………………39

ПРИЛОЖЕНИЕ А………………………………………………………………40

ПРИЛОЖЕНИЕ Б……………………………………………………………….41

ПРИЛОЖЕНИЕ В……………………………………………………………….42

ПРИЛОЖЕНИЕ Г……………………………………………………………….43

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОСТАВ ПРОЕКТА

1. Расчётно-пояснительная записка на 43 страниц;

2. Графический материал:

Лист 1- Генплан водоснабжения  и водоотведения города, схема канализационной очистки и сооружений города, ступенчатый график  водопотребления города

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В данном проекте рассмотрены вопросы водоснабжения и водоотведения города с населением 136,55 тыс. жителей. В городе находится промышленное предприятие с числом рабочих 7 тыс.чел. и расходом водопотребления на технологические нужды 16 тыс. м³/сут. В городе два района с различной степенью санитарного благоустройства зданий. В районе А плотность населения составляет 125 чел/га, здания оборудованы водоснабжением и канализацией, централизованным горячим водоснабжением с ваннами. В районе Б плотность населения составляет 200 чел/га, здания оборудованы центральным горячим водоснабжением и душевыми. Норма водопотребления района А – 180 л/чел.сут, района Б – 210 л/чел.сут. Общее водопотребление города составляет Q_сут.=45503,6 м³/сут.

        Город снабжается водой из  поверхностного источника со  следующими  характеристиками: средний расход реки Q_r = 12,00 км³/сутки, средняя скорость реки v_r= 0,23 м/с, средняя глубина реки H_r= 1,60 м, концентрация загрязняющих веществ по БПК L_r= 1,85 мг/л, концентрация взвешенных веществ b_r= 28 мг/л, среднее содержание кислорода в воде О₂=5,90 мг/л, длина реки по прямой 500 м, по фарватеру 600 м. В проекте принят водозабор берегового типа.

В данной работе выполнен проект внутреннего  водопровода и канализации двухсекционного девятиэтажного  здания. Проектируемое здание привязано к генплану города к отметке 178 м (см. Лист 1). В результате гидравлического расчета были определены диаметры труб. Внутренний водопровод прокладывается из стальных оцинкованных водопроводных труб диаметром 15-40 мм. В проекте построена аксонометрия схемы  внутреннего водопровода и продольный профиль дворовой канализации на стадии рабочих чертежей (см. приложения А,В). В проекте решены вопросы водоотведения и очистки сточных вод с территории города. Водозаборное сооружение, очистные сооружения и насосные станции расположены вверх против течения реки на расстоянии 3 км от границы жилой застройки (см. Лист 1). Перед подачей в сеть вода проходит отстаивание, фильтрование и обеззараживание на сооружениях станции водоподготовки.

     Принята неполная раздельная система канализации, схема трассировки объемлющая (см. Лист 1). На основании расчетов требуемой степени очистки выбран состав канализационных очистных сооружений, которые расположены вниз по течению реки на расстоянии, соответствующем санитарным нормам.

          На канализационные очистные сооружения поступает сток в объеме 42867,65 м³/сут. с концентрациями загрязняющих веществ: взвешенные вещества b_en= 268,11 мг/л, по БПК L_en= 271,64 мг/л и по Спав = 7,8 мг/л.       В проекте произведен расчет требуемой степени очистки сточных вод перед выпуском их в водоем. В результате расчета определены концентрации загрязнений, которые допустимы при  сбросе сточных вод в водоем: взвешенные вещества b_ех= 31,29мг/л  и показатель БПК L_eх= 7,05 мг/л. На основании вышеизложенного построена схема канализационных очистных сооружений.

      Проект выполнен в соответствии с заданием на проектирование и действующими на территории Республики Беларусь строительными нормами и правилами.

 

1 РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ГОРОДА И ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

1. Определение  расчётных расходов водопотребления

 

     При проектировании систем водоснабжения и водоотведения населенных пунктов и промпредприятий определяются три вида расходов воды, а именно:

- суточные расходы м³/сут, - по величине которых ориентировочно принимается набор сооружений водопровода и канализации;

- часовые расходы м³/ч – по величине которых производится расчетотдельных сооружений и подбор насосного оборудования насосных станций;

- секундные расходы л/с – по величине которых производятся гидравлические расчеты водопроводных и водоотводящих сетей и коммуникаций на сооружениях водопроводно-канализационного хозяйства.

   Кроме того, определяются максимально-  и минимально- возможные расходы воды, на величины которых и производятся гидравлические расчеты сетей и сооружений. Максимальные и минимальные расходы воды определяются на основании средних расходов через коэффициенты максимальной и минимальной неравномерности водопотребления и водоотведения.

Расходы водопотребления  складываются из трех категорий расходов:

-  расходы воды на  питьевые и хозяйственные нужды  населения,

-  расходы на водопотребление промпредприятий, которые в свою очередь подразделяются на:

- расходы на хоз-питьевые  нужды работающих на промпредприятии,

- расходы на душевые  нужды,

- расходы воды на  технологический процесс промпредприятия,

- расходы воды на  тушение пожаров,

- расходы воды на полив территории населенного пункта или промпредприятия (данный вид расхода воды в последнее время не учитывается при составлении суммарного графика по часам суток водоснабжения города, т.к. для поливки территории желательно использовать воду из поверхностных водоемов в целях экономии питьевой очищенной воды).

Определение среднесуточного расхода водопотребления производится по следующей формуле:  

Q_сут=

, м³/сут.;

где q_n – среднесуточная норма водопотребления, которая зависит от вида водопользования и от степени санитарного благоустройства зданий в каждом из районов, и определяется таблице А1 [1]. В соответствии с таблицей А1 для жилой застройки зданиями, оборудованными внутренним водопроводом, канализацией и централизованным горячим водоснабжением с душевыми, q_n= 180 л/чел.сут; для жилой застройки зданиями, оборудованными внутренним водопроводом, канализацией и централизованным горячим водоснабжением с ванными, q_n= 210 л/чел.сут;

N – количество жителей, которое определяется по формуле: , чел.;

где р – плотность  населения, чел/га;

F – площадь жилой застройки, га.

     Т.к. в городе 2 района с различной плотностью и степенью санитарного благоустройства, поэтому расчетные расходы водопотребления рассчитываются для каждого района города отдельно, а потом полученные результаты суммируются для определения расчетного расхода водопотребления города.

Определяем количество жителей в районе А с плотностью 125 чел/га:

N_A = 125^. 578,4= 72300 чел.

Определяем среднесуточный расход водопотребления района А:

Q_A=

=13014 м³/сут

Определяем количество жителей в районе Б:

N_Б = 200·321,25=64250 чел.

Определяем количество жителей в городе:

N= N_A + N_Б =136550 чел.

Определяем среднесуточный расход водопотребления района Б:

Q_Б=

=13492 м³/сут

Определяем среднесуточный расход водопотребления на питьевые и хозяйственные нужды населения по городу:

Q_сут=Q_A +  Q_Б, м³/сут;

Q_{сут. ср}= 13014 +13492  = 26506 м³/сут

Расчетный расход воды в сутки наибольшего водопотребления определяется по формуле:

Q_{сут. макс} = K_сут. Q_{сут. ср}, м³/сут;

где K_сут – коэффициент суточной неравномерности максимальный, принимаем равным K_сут = 1,1.

Q_{сут. макс} = 1,1·26506 = 29156,6 м³/сут;

Среднечасовой расход воды определяется по формуле:

,  м³/ч;

где K_ч.макс - максимальный коэффициент часовой неравномерности, определяемый по формуле:

K_ч.макс = a_макс b_макс

α - коэффициент, учитывающий степень благоустройства  зданий, режим работы предприятия и другие местные условия, принимаемый α =1,2…1,4, принимаем α = 1,3;

β - коэффициент, учитывающий число жителей в  населеннном пункте. Так как число жителей города N=136250 чел., то принимаем β = 1,08 [2].

Kч.макс =1.3∙1.08 = 1.40

=1706 м³/ч

Определяем расчетный  коэффициент часовой неравномерности:

K_расч. = 1.2·α·β,

K_расч. =1,2·1,3·1,13=1,68.

По величине K_расч. по типовым графикам распределения водопотребления по часам суток производится действительное распределение водопотребления по часам суток для данного города (таблица 1.1).