Автор: Пользователь скрыл имя, 07 Января 2012 в 04:07, курсовая работа
Рациональное использование природных водных ресурсов и охрана окружающей среды были и остаются одной из важнейших задач. В настоящее время водные ресурсы нашей страны взяты под защиту государства, и их использование регламентируется статьями водного законодательства. Действующими системами ГОСТов в этой области должны руководствоваться все организации, деятельность которых так или иначе связана с использованием воды или ее очисткой.
При проектировании водозаборных сооружений необходимо предусматривать прогрессивные технические решения, механизацию и автоматизацию технологических процессов.
Исходные данные
Введение
Организация зон санитарной охраны источников водоснабжения
Расчет поверхностного руслового водозабора
Проектирование водозаборных скважин
Список использованной литературы
Расчет самотечных линий. Исходя из надежности работы водозабора, принимаем водовод из двух самотечных линий, проложенных с обратным уклоном из стальных труб. Стальные трубы хорошо сопротивляются ударам плавающих предметов и не разрушаются при образовании под ними местных временных промоин.
Расчет самотечной линии заключается в определении диаметра водовода и потерь напора в нем, исходя из следующих требований: скорость течения воды в трубе должна быть не менее скорости течения в реке при УНВ vреки = 0,8 м/с и не менее незаиляющей скорости 0,7 м/с.
Примем для расчета vрасч = 0,7v/c, тогда площадь поперечного сечения
самотечных труб
приравниваем
Fсам. .= q рас/ vрасч
откуда диаметр самотечных труб(м)
Принимаем стандартный диаметр, округляя полученный по расчету в меньшую сторону, 170мм = 150мм, проверяем скорость в трубе
Потери напора в самотечных линиях при УНВ (работе в межень).
Потери напора определяют как сумму потерь на местные сопротивления ∑hмест, поскольку при малой длине трубопровода (самотечных труб) они составляют значительную величину, и потерь напора по длине hдл
,
,
где h1 - потери напора в решетке (на входе), принимают h1 = 0,1 м;
h2 - потери на вход;
,
где ζ - коэффициент гидравлического сопротивления при входе в раструб; ζ= 0,1;
hз - потери напора в фасонных частях (тройнике) и арматуре (задвижке) на самотечных линиях;
,
h4- потери напора на выходе (на вход в колодец);
hдл - потери напора по длине, определяют при работе двух линий самотечных труб;
,
Потери напора при аварийной работе водозабора в период отключения одной линии при УНВ.
Согласно СНиП 2.04.02-84 при аварийной работе должен быть подан расход не менее 70% расчетного расхода водозабора.
.
А потери напора:
;
h1=0,1м;
Потери напора при пропуске расчетного расхода водозабора по одной линии в паводок (при УВВ).
Скорость в самотечной линии должна быть больше, чем скорость в реке vреки при УВВ.
А потери напора:
;
h1=0,1м;
Промывка самотечных труб
При эксплуатации не исключено засорение входных решеток и труб. Для удаления сора и наносов их промывают обратным током воды. Воду на промывку подают по нагнетательной линии от насосной станции.
Скорость промывной воды
,
где А - коэффициент, согласно СНиП А = 7,5-10, принимаем А = 8; D -диаметр самотечной линии, м; d - диаметр промывных частиц, мм.
.
Расход промывной воды:
Определение размеров берегового колодца по высоте.
Между приемным и всасывающим отделениями устанавливают плоскую съемную сетку, размеры которой определяют по скорости vс прохода воды через ячейки в свету (принимают не более 0,4 м/с при отсутствии внешних рыбозаградителей)
.
Зная расход, скорость и определив коэффициент, учитывающий стеснение входа стержнями решеток,
,
где а - расстояние между проволоками сетки, примем 2 мм; с - диаметр проволоки; с = 1 -1,5 мм, примем с =1 мм;
Вычислим
Принимаем сетку размером 800x800 мм, тогда скорость входа
.
Проверим скорость прохождения воды при отключении одной линии самотечных труб (при аварии)
.
Следовательно,
сетка выбрана правильно.
Определение уровней воды в береговом колодце.
В межень (УНВ) при работе двух линий
В межень при аварийной работе одной линии
В паводок при работе одной линии
Отметки уровней воды в отделении всасывающих линий принимают ниже, чем в приемном, на 0,1 м
;
;
Отметка пола берегового колодца
.
Отметка выхода самотечных труб в приемное отделение берегового колодца должна быть ниже наинизшего уровня воды в нем не менее чем на 0,3 м
.
Глубина прокладки самотечных линий в пределах берега должна быть ниже глубины промерзания, которая принята Нпр. = 1,6м, поэтому отметку заложения трубы изменяем, опустив трубы на 0,64 м
.
Верх сетки устанавливают на 10 см ниже минимального уровня воды во всасывающем отделении, поэтому
.
Нижнее основание будет ниже на высоту сетки Рс = 0,8 м на отметке
.
Отметка дна колодца на 0,5 м ниже
,
где 0,5 - высота порога между приемным и всасывающим отделением, который устраивают для предотвращения попадания песка и ила во всасывающее отделение колодца, м.
По условиям монтажа оборудования допускается округление отметок, поэтому делаем уточнения: z8 = 93,38 м; z7 = 93,88 м; z6= 94,68 м.
Для удаления песка и ила из первого отделения береговой колодец периодически промывают при помощи эжекторной установки, работающей от напорной линии насосной станции I подъема.
Определение размеров берегового колодца.
Размеры колодца в плане находят из условия размещения оборудования в приемных и всасывающих секциях (отделениях). Диаметр самотечных труб, тин и размеры промывного оборудования определены выше. Находим диаметры всасывающих труб и связанного с ними оборудования.
Диаметр всасывающей линии определим по расчетному расходу одной секции и скорости во всасывающей трубе vвс
.
Принимаем vвс =1,5 м/с (vвс-1,2 -2 м/с), тогда
Принимаем полученный диаметр dBC = 150 мм. Находим диаметр воронки на концах всасывающих труб
.
Расстояние от дна колодца до сетки на концах всасывающих труб должно быть не менее 2DBop = 0,4 м.
Расстояние от дна колодца до раструба всасывающей трубы принимаем 1м.
Заглубление воронки под уровень должно быть не менее DBop.
Из
условия монтажа оборудования и
эксплуатации назначаем диаметр
колодца 4 м, толщину стенок 25 см.
Определение отметок воды в подземных резервуарах
Для
составления высотной схемы и
определения напора насосов насосной
станции II подъема необходимо знать отметки
расчетных уровней воды в резервуарах.
Из условий надежности работы принимаем
два подземных резервуара, круглых в плане,
объемом каждый W=600 м =
πD2H/4, глубина воды Н = 3 м.
Диаметр резервуара
Отметку земли у резервуаров берут из плана.
Отметки воды:
;
;
Составление высотной схемы сооружений.
Высотная схема - это графическое изображение в профиле всех сооружений с взаимной увязкой высоты их расположения на местности.
Высотную схему составляем в соответствии с принятой схемой водоснабжения. Отметки поверхности земли принимаем с плана, а отметки воды в сооружениях - в соответствии с расчетами.
Отметку воды в смесителе принимаем выше отметки земли у очистной станции Zос на 4 - 4,5 м
.
Отметка воды в водонапорной башне при хозяйственной работе
.
Во время пожара:
Расчет насосной станции I подъема.
Насосную станцию I подъема размещаем в 30 м от берегового колодца на отметке 99 м, в ней предусматриваем рабочие и резервные насосы, которые подают воду на очистные сооружения. Так как сооружения относятся ко II классу, принимаем несколько (два) рабочих насоса и один резервный.
Подача насосной станции (м3/с) равна расчетному расходу водозабора
,
где Ti - время работы насосной станции I подъема, Ti = 24 ч.
.