Общая характеристика водоснабжения административного района и районного центра

 

 

 

Водоводы следует  рассматривать как сооружения транспортирования  воды к местам ее распределения. Они  представляют собой систему труб (напорных и безнапорных) и каналов, по которым вода поступает городу, поселку или промышленному объекту.

Для распределения  воды по территории объекта и раздачи  её потребителям устраиваются водопроводные  сеть. Они представляют систему трубопроводов, уложенным по улицам, проездам и  т.д., оборудованные необходимой арматурой для целей регулирования, ремонта, отбора воды для целей пожаротушения, поливки и т.д. 

  Сооружения для хранения и аккумулирования воды (водонапорная башня ) выполняет туже роль, что и резервуар чистой воды. Они сглаживают несоответствие режима работы насосной станции 2 подъема и режима водопотребления. Если источник расположен выше отметок снабжаемой водой территории, то появляются предпосылки для подачи воды потребителю самотеком. К таким источникам относятся горные водохранилища и ключи, а также напорные артезианские воды. При этом отпадает необходимость устройства насосных станций, перекачивающих воду от источника питания до потребителя. При значительной удаленности потребителя от источника может возникнуть необходимость устройства нескольких последовательно работающих насосных станций, перекачивающих воду по водоводам. Если город имеет развитою территорию и сложный пересеченный рельеф местности, то для создания у абонентов требуемого давления устраивают несколько насосных станций. При совпадении режимов работы насосной станции и режимов водопотребления необходимость устройства резервуаров и башен для целей регулирования отпадает. Таким образом, обязательными элементами системы водоснабжения являются водозаборные сооружения, водоводы и водопроводная сеть. 

 

 

 

 

3. Характеристика района исследования (Пеновский район)

 

 

 

 

 

 

 

   Пеновский район расположен на северо-западе Тверской области России, в верховьях реки Волги, на юго-западных отрогах Валдайской возвышенности.

Административным центром Пеновского района является — Пено — посёлок городского типа. Поселок расположен на реке Волга, её притоке реке Жукопа и озере Пено, в 242 км к западу от Твери. Площадь поселка 81, 1 тыс га. Численность районного центра (на 01.01.2012г) – 4087 чел. 
Поселок  Пено возник в начале 20 века при железнодорожной станции на линии Бологое-Великие Луки. В 1930 стал районным центром. В число сельских поселений входят: Ворошиловское, Заевское, Охватское, Рунское, Середкинское и Чайкинское.

Датой образования Пеновского района считается 1 июня 1929 года, год образования поселка Пено – 1906 год. 
Общая площадь района составляет 238, 5 тыс.га.. Общая численность населения района (на 01.01.2012г) 6686 чел,  количество населенных пунктов – 136.

Пеновский район по праву считается одним из самых богатых, самобытных и красивых мест в России.

Большая часть Пеновского района на 77, 4% покрыта лесом, характерным для южно-русской тайги: сосна, дуб, липа, береза, клен, вяз и другие. В лесах произрастает морошка, клюква, голубика. Район богат разнообразным животным миром: медведь, лось, волк, лиса, кабан, куница, выдра, бобер, норка, заяц, белка, глухарь, хорь, куропатка, рябчик, тетерев, утки. Водный мир района представлен рыбой такой как, лещ, щука, судак, ряпушка, плотва, язь, окунь, карась и другие.

Имеются полезные ископаемые: торф, известняк, бурый уголь, песок, глина, кварцевый песок.

Отличительной чертой Пеновского района является то, что по его территории протекают две великие реки Европы – Волга и Западная Двина. Как известно, Волга несет свои воды в Каспийское море, а Западная Двина – в Балтийское. Интересной особенностью является тот факт, что эти реки текут в разные стороны, хотя их источники находятся друг от друга всего в 20 км. К основным рекам района относится Волга, Западная Двина, Жукопа, Кудь.

Водные ресурсы занимают 10 тыс.га. (4, 2%), сельхозугодья – 17, 8 тыс.га (7, 5%).

Наиболее крупные  Верхневолжские озера — озеро Селигер (площадь 262.5 км²), Волго (площадь 61 км²), Вселуг (площадь 30 км²), Стерж (площадь 18 км²),Пено (площадь 17 км²).

К знаментельным памятникам природы Пеновского района можно  отнести остров Ново-Соловецкий на озере Вселуг, на котором в 1701 г. была построена церковь и основан мужской монастырь.

 

4. Расчет водопотребления района и районного центра

Плотность населения района и районного  центра     ρ

Площадь района, га SР	Площадь районного центра, га SРЦ	Число жителей, чел		Плотность населения, чел/га
		района NР	районного центра NРЦ	района ρР	районного центра ρРЦ
238500	81100	6686	4087	0,028	0,05

 

Района                     ρ_Р= N_Р/ s_Р – плотность населения района, чел/га

ρ_Р=6686/238500=0,028 чел/га

Районного центра      ρ_РЦ= N_РЦ/ s_РЦ – плотность населения районного центра, чел/га

ρ_РЦ=4087/81100=0,05 чел/га

 

Среднесуточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды    Q_ср.сут.

Удельное водопотребление, q, л/сут. на 1 чел.	Число жителей, чел
	Района Nр	Районного центра Nрц
310 (по заданию)	6686	4087

 

Района                        Q _ср.сут.= qxN_Р/1000 (м³/сут)

Q _ср.сут.=310 х 6686/1000=2072,66 (м³/сут)

 

Районного центра      Q _ср.сут.= qxN_РЦ/1000 (м³/сут)

Q _ср.сут.=310 х 4087/1000=1266,97

 

Максимальный суточный расход воды Q _{сут. мак.}

К _{сут. мак.}= 1,2 – коэффициент суточной неравномерности (согласно СНИП)

Района Q _{сут. мак.}= Q _ср.сут х К _{сут. мак.}

Q _{сут. мак}=2072,66 х 1,2 = 2487,192

Районного центра Q _{сут. мак.}= Q _ср.сут. х К _{сут. мак.}

Q _{сут. мак.}= 1266,97 х 1,2 = 1520,364

 

Максимальный часовой расход воды Q _ч..мак.

К  _{час. мак.}- коэффициент суточной неравномерности (СНИП) (учитывает уклад жизни населения, режим работы предприятий степень благоустройства зданий и т.д.)

Района                      Q _ч.мак.= Q _{сут. мак} х К _{час.. мак}./24

Q _ч.мак.= 2487,192 х 1,82/24=188,61

Районного центра     Q _ч.мак.= Q _{сут. мак} х К _{час.. мак}./24

Q _ч.мак.= 1520,364 х 1,82/24=115,29

К  _{час. мак.}=α_max x β_max

К  _{час. мак.}=1,3 х 1,4 = 1,82

α_max – коэффициент, учитывающий те же обстоятельства, что и К  _{час. мак.} (согласно СНИП) рекомендуется принимать равным 1,3

β_max – коэффициент, который учитывает количество жителей района или районного центра  (согласно СНИП, см. табл.)

Таблица                Значения β_max  в зависимости от количества жителей

	Количество  жителей района, районного центра, тыс. чел.
	6	19	20	50	100
βmax	1,4	1,3	1,2	1,15	1,1

 

 

5. Расходы воды по видам потребления

по  административному району и по районному центру

1. Хозяйственно-питьевое водопотребление населения

Средний  за  год  суточный  расход  воды  определяем  по  формуле:

где  q_ср – принятая средняя норма водопотребления, л/(чел*сут)

(При заданной  степени  благоустройства   жилых  зданий  норма  хозяйственно  – питьевого  водопотребления  на  1  жителя (среднесуточная за  год) составит  q_ср = 230  л/сут);

N – число   жителей (района, районного центра), чел;

Расчетные  расходы  воды  в  сутки  наибольшего  и  наименьшего  водопотребления (района, районного центра)  определяем  по  формуле:

Расчетные  часовые  расходы  воды (района, районного центра) определяем  по  формуле:

 

2. Противопожарное водопотребление

Расчетное число  одновременных пожаров (при расчетной  численности населения по административному району и районному центру  6686  чел., 4087 чел.)  принимаем  равным – 3;  расход  воды  на  один  пожар    (жилая застройка свыше 3-х этажей), а с учетом внутреннего пожаротушения в две струи по q = 2,5 л/с, суммарный расход составит Q= +2*2.5= 40+2*2.5=45 л/с. Это число пожаров, куда входят пожары на промышленных предприятиях, расположенных в черте районного центра.

 

Определение емкости и размеров бака водонапорной башни

Целью расчета  является определение общей емкости бака W_б водонапорной башни, включающего регулирующий объем воды W _peг.б. , а также пожарный запас W_п.б.

W_б = W _рег.б + W _п.б.

W_б = 197,45 + 360 =557,45 м³

Для нахождения величины W _peг.б.  необходимо сложить самое большое (W _{ост.мак.} ) и самое малое значение (W _{ост.мин.} ) остатка воды в баке в течение суток, выраженное в %.

Тогда W _peг.б.  определится по формуле:

W _peг.б = Q _{сут.сум.} х (W _{ост.мак.} + W _{ост.мин.} ) х 0,01 (м³).

W _peг.б =1845,336 х (1,07+0) х 0,01 = 197,45 м³

Q _{сут.мах.} = 1845,336 м³/ч –данные о водопотреблении (хозяйственно-питьевое)

W _{ост.мак} = 1,07 м³/ч (СНИП, табл)

W _{ост.мин.}= 0 м³/ч (СНИП, табл)

Пожарный объем W_п.б. определяется из расчета тушения n количества одновременно возникающих пожаров в городе, насчитывающим определенное количество жителей (СНиП табл. ).

Определяется  расход воды, требуемый для тушения  каждого пожара. Тогда W_п.б. будет определяться по формуле:

W_п.б. = n x q_п x 600 х 0,001 (м³),

W_п.б. = 15 х 40 х 600 х 0,001=360 м³

где n - количество одновременных пожаров (принимается 15 пожаров):

q - расход воды на тушение каждого пожара, л/с (40 л/с);

600 - продолжительность  тушения пожара, с;

0,001 - переводной  коэффициент.

После нахождения W_п.б и W_peг.б подсчитывается их сумма, т.е. определяется емкость бака водонапорной башни W_б .

Бак водонапорной башни выполняется в форме  цилиндра высотой h и диаметром d. Как правило h = (2/3) d.

Объем бака подсчитывается по формуле:

W_б = F _осн x h = ( p d²/ 4) x [( 2/3) d] = ( p /6) d³.

W_б =( p /6) d³=557,45

Подставляя  значения W_б в данную формулу, определяется величина d, а затем h.

d = 10,2 м

h= (2/3)d = 6,8 м

F _осн = 81,98 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1.  СНиП 2.04.02-84. «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».

2.  СНиП III-4.80.« Техника безопасности в строительстве».

3. СНиП 1.04.03-85. «Нормы продолжительности  строительства и задела в строительстве  предприятий, зданий и сооружений».

4  Фрог Б.Н., Левченко А.П.,«Водоподготовка». Учебное пособие для

вузов .- М., Издательство МГУ, 1996.- 680 с..

5.  Золотницкий Н.Д, Пчелинцев В.А , «Охрана труда в строительстве». Учебник для вузов. - М., Высшая школа, 1978.

6.  Попкович Г.С., Гордеев М.А., «Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения». Учебник для вузов.-М., Высшая школа, 1986.-392 с..

7.  Кожинов В.Ф., «Очистка питьевой и технической воды», примеры и расчеты, - М., 1971.

8.  Абрамов Н.Н., «Водоснабжение».Учебник для вузов.- 3-е изд., перераб. и доп.- М., Стройиздат, 1982.- 440 с..

9.  Назаров И.А., «Справочник проектировщика. Водоснабжение население населенных мест и промышленных предприятий». Изд. 2-е, перераб. и доп. – М., Стройиздат, 1977.- 288 с..