ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.12.2019
Просмотров: 1114
Скачиваний: 1
Міністерство аграрної політики України
Дніпропетровський державний аграрний університет
Кафедра ЕГМС і ТБ
Конспект лекций
з дисципліни «Водопостачання та водовідведення»)
м. Дніпропетровськ
2010 р
Зміст
Т1. Сучасний стан водопостачання
Т2. Системи водопостачання
Т3. Вибір схеми і склад споруд системи водопостачання
Т4. Вимоги до якості води
Т5. Споруди для поліпшення якості води
Т6. Освітлення і знебарвлення води.
Т7. Фільтрування води
Т8. Знезаражування води.
Т9. Водоводи та водопровідні мережі
Т10. Розрахунок тупікових і кільцевих мереж
Т11.Техніко-економічне обгрунтування будівництва систем водопостачання
Т12. Системи і схеми водовідведення
Т13. Зовнішні мережі водовідведення
Т14. Трасування мереж водовідведення
Т15. Очищення стічних вод
Т16. Санітарно-технічне обладнання окремих споруд
Т1. Сучасний стан водопостачання
Сільськогосподарське водопостачання — це галузь водного господарства, задачею якої є задоволення виробничих та побутових потреб у воді, об’єктів сільського господарства, а також безперебійне постачання якісної води споживачам, при умові здіснення найбільшого зручного використанні води, при найменшій вартості її, найбільшій простоті та надійності експлуатації системи водопостачання [1].
Сільськогосподарське водопостачання має деякі особливості, що складають два основних фактори: розподіленність та сезонна циклічність сільськогосподарського виробництва. Більшість специфічних особливостей сільськогосподарського водопостачання повинно бути враховано при проектуванні водопостачання сільських населених пунктів для підвищення ступеня надійності забезпечення їх доброякісною водою в необхідній кількості.
Для виконання цих задач у населеному пункті необхідні пристрої: мережа водопровідних труб, по якій вода постачається в окремі райони населеного пункту; водорозподільні пристрої та домові відгалуження, які слугують для розподілу води водоспоживачами; водонапірні башти, напірні резервуари або інші пристрої, які підтримують необхідний вільний напір по всій системі розподільних труб [2].
Водопровід повинен підвести воду до кожного споживача, забезпечивши найбільш сприятливі і одночасно технічно і економічно можливі умови водоспоживання.
Водопровід повинен забезпечити також і загальні потреби у воді всього населеного пункту в цілому (на пожежогасіння, на полив вулиць та зелених насаджень і т.ін.).
Задачею галузі водного господарства є проектування системи водопостачання сільського населеного пункту, забезпечення питною водою населення, тваринницького та виробничого секторів. При цьому розраховуємо витрату води, яка необхідна для кожного виду споживачів за добу та по годинам, щоб врахувати нерівномірність водоспоживання на протязі доби. Для часу максимального водоспоживання проводимо розрахунок водопровідної мережі та перевіряємо її на пропуск кожної витрати. Також знаходимо висоту ствола. водонапірної башти, об’єм її бака, вибираємо насосне обладнання. Для проектування водопровідної мережі виконуємо деталювання. Ефективність будівництва системи водоспоживання обумовлюється техніко-економічним розрахунком.
Неухильне зростання водопотреби в сільському господарстві потребує підвищення інтенсивності використання існуючих та будівництва нових систем водопостачання.
Аналіз витрат питної води на Україні вказує на те, що у 1990р. тільки 24% сільського населення користується централізованим водопостачанням. Прийнятими законами про приоритетний розвиток на селі та ліквідацію Чорнобильської катастрофи планується до 2005 р. довести рівень забезпеченості сільських мешканців централізованим водопостачанням до 50%. Для цього ведеться будівництво локальних та групових сільськогосподарських водопроводів.
Так, у постанові Кабінету Міністрів України від 14.березня 1992р. за №134 про водопостачання сільських населених пунктів України, планується у Дніпропетровській області ввести в дію з 2000р. по 2005р. локальних водопроводів – 1200 км, в тому числі водопостачальних – 550 км, водозабірних свердловин – 1180 шт., каналізаційних мереж – 1730 км.
Проектирование, строительство и реконструкция городов, населенных пунктов, промышленных предприятий, а также жилищно-промышленных комплексов регионального масштаба должны соответствовать положениям Закону Украіни «Про питну воду та питне водопостачання» требующему исключения влияния вредных факторов на здоровье и санитарно- бытовые условия жизни населения. Состояние окружающей среды и условия проживания населения определяют одну из наиболее острых социальных проблем, прямо или косвенно затрагивающих интересы каждого человека. Острота данной проблемы в значительной степени зависит от состояния инженерной инфраструктуры, в первую очередь сетей водоснабжения и водоотведения, играющих важную роль в функциональном жизнеобеспечении населенных мест. Тяжелое положение сложилось с техническим состоянием действующих сетей водоснабжения Украины; их износ превышает 40 % и нарастает с каждым годом — более 1/3 всех водопроводных сетей требуют полной замены. Ежегодно на водопроводных сетях происходит большое количество прорывов, отключений и аварий, что вызывает не только потери воды (15...20 %) и снижение производства промышленной продукции, но и наносит значительный экономический ущерб. В ряде случаев нарушение санитарного режима населенных пунктов приводит к возникновению вспышек инфекционных заболеваний.. Систематическая и аварийная утечка загрязненных и токсичных сточных вод помимо значительных эксплуатационных затрат вызывает заражение подземных горизонтов. В условиях современной Украины, переживающей сложный период коренных социально-политических и экономических преобразований, от будущего инженера, работающего в сфере коммунального водопользования, помимо четкой гражданской позиции и экологической культуры требуются профессиональные знания, позволяющие грамотно и оперативно решать неординарные технические задачи.
По характеру излагаемого материала данный цикл лекций рассчитан на студентов как дневной, так и вечерней и заочной форм обучения, включая специалистов широкого профиля, имеющих начальную подготовку в данной области.
При проектуванні сільськогосподарського водопостачання в курсових і дипломних проектах розглядають різні схеми водопостачання населених пунктів. Водоспоживачів яких за звичай поділяють на сектори: комунальний, тваринницький, виробничий. Окремо розраховують витрати води на полив тротуарів, газонів, квітників і таке інше. Розглядають можливості використання підземних і поверхневих джерел.
Насамперед визначають розміри водоспоживання , приймають систему і схему водопостачання. За результатами розрахунків у відповідності до прийнятої системи і схеми призначають склад водопровідних споруд і виконують їх розрахунок.
Практичне виконання проекту по водопостачанню сільського населеного пункту дозволить студентам набути необхідних навичок для самостійного вирішення задач проектування, користування довідковою, нормативною і спеціальною літературою.
Т2. Системи водопостачання
При розрахунку систем водопостачання або водопроводу необхідно знати, що цей комплекс споруд, за допомогою яких здійснюється забір води з джерела, її очищення, зберігання та подача водоспоживачеві в необхідній кількості, під необхідним напором та безперебійно. В залежності від типу джерела, якості води в ньому, рельєфу місцевості та типу водоспоживача, схема водопостачання й складові її елементи можуть змінюватися [3].
Щоб правильно розмістити у об’єкті, що постачається водою, усі споруди, які входять у водопровід, і визначити їх розміри потрібно передусім знати категорію та розміри їх водоспоживання.
У населених пунктах водоспоживання ділиться на наступні категорії: господарсько-питне, виробниче, протипожежне. Ці категорії водоспоживання, крім потреб пожежогасіння, при розрахунку систем водопостачання об’єднуються в наступні сектори: комунальний, виробничий, тваринницький.
Основными видами потребления воды являются: хозяйственно-питьевое водопотребление жителей населенных пунктов; водопотребление промышленных предприятий; водопотребление, связанное с благоустройством территорий (поливка улиц, зеленых насаждений и пр.); использование воды для пожаротушения; собственные нужды системы водоснабжения. Нормы хозяйственно-питьевого водопотребления в населенных пунктах принимают по СНиП 2.04.02 — 84 (табл. 1.1). Для районов застройки зданиями с водопользованием из водоразборных колонок удельное среднесуточное (за год) водопотребление на одного жителя следует принимать 30...50 л/сут.
Удельное водопотребление включает расходы воды на хозяйственно-питьевые и бытовые нужды в общественных зданиях, за исключением расходов воды для домов отдыха, санаторно- туристических комплексов и оздоровительных лагерей Выбор удельного водопотребления в пределах, указанных в табл. 1.1, должен производиться в зависимости от климатических условий, мощности источника водоснабжения и качества воды, степени благоустройства, этажности застройки и местных условий. Количество воды на нужды промышленности, обеспечивающей население продуктами, и неучтенные расходы при соответствующем обосновании допускается принимать дополнительно в размере 10...20 % суммарного расхода воды на хозяйственно- питьевые нужды населенного пункта. Удельное водопотребление в населенных пунктах с числом жителей свыше 1 млн. человек допускается увеличивать при обосновании в каждом отдельном случае и согласовании с органами Государственного надзора.
Таблиця 1.1 Норми хозяйственно-питьевого водопотребления
|
№ |
Ступінь благоустрію житлової забудови |
Норма водоспоживання на 1 жителя, л/добу |
|
1 |
Забудова будівлями не обладнаними внутрішнім водопроводом та каналізацією. Водокористування тільки з водорозбірних колонок. |
30-50 |
|
2 |
Забудова будівлями обладнаними внутрішнім водопроводом та каналізацією без ванн. |
|
|
3 |
Те ж, з газопостачанням |
|
|
4 |
Забудова будівлями, обладнаними водопроводом, та каналізацією і ванннами на твердому паливі |
|
|
5 |
Те ж з газовими нагрівниками |
|
|
6 |
Забудова будівлями обладнаними внутрішнім водопроводом каналізацією і системою центр. гарячого водопостачання |
|
для населенных пунктов
Середній об’єм добового споживання води секторами і водопостачальним об’єктом у цілому буде прямо пропорційний кількості водоспоживачів і середньодобовій норму водоспоживання, тобто
, (1.1)
де
— середня добова витрата, м3/добу;
— кількість
водоспоживачів (число мешканців, об’єм
продукції, що випускається і т. д..);
— середньодобова
норма водоспоживання на одного споживача
або на одиницю продукції, л/добу.
Расчетное число жителей может быть определено по формуле
Ni=ΣpFi (1.2)
где р, - плотность населения, чел/га;
Fi — площадь района жилой застройки с i-й степенью санитарно-технического благоустройства зданий и i-й плотностью населения, га. Для правильного расчета систем водоснабжения необходимо знать очередность их развития и соответствующее этим очередностям водопотребление. Рост водопотребления в период развития системы происходит вследствие увеличения численности населения и повышения степени санитарно-технического благоустройства зданий. Учет роста водопотребления осуществляется путем определения расчетного водопотребления на конец соответствующей очереди развития. Потребление воды на хозяйственно-питьевые нужды населенного пункта неравномерно в течение года. Наблюдаются колебания суточного расхода: сезонные, связанные с изменением температуры и влажности в отдельные времена года, а также недельные и суточные, обусловленные особенностями водопотребления в различные дни недели (будни, выходные, предпраздничные и праздничные дни). Системы водоснабжения должны быть запроектированы на пропуск максимального суточного расхода воды, м3/сут, равного
Q мах. доб = Кmax.доб. Q сер.доб. (1.3)
где Кmax.доб. = 1,1...1,3 — максимальный коэффициент суточной неравномерности водопотребления, учитывающий уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства зданий, изменение водопотребления по сезонам года и дням недели,
Q сер.доб. — расчетный (средний за год) суточный расход воды, м3/сут, определяемый по формуле (1.1). В отдельных случаях требуется проверка работы системы
водоснабжения при минимальном суточном расходе воды, м3/сут. определяемом по формуле
Q мін. доб = Кmін.доб. Q сер.доб. (1.4)
где / Кmін.доб. = 0,7...0,9 минимальный коэффициент суточной неравномерности водопотребления.
На промышленных предприятиях (включая предприятия сельскохозяйственного производства) вода расходуется на технологические нужды производства, хозяйственно-питьевые нужды работающих, а также на пользование ими душем. Нормы водопотребления на технологические нужды зависят от принятого технологического процесса, вида системы водоснабжения, качества воды и др. Средние объемы водопотребления определяют по видам используемой воды (оборотная, подпиточная) путем умножения соответствующих удельных ее расходов на производительность технологического процесса в принятых единицах величин (1 т, 1000 кВт и т. д.). В соответствии со СНиП 2.04.01—85 нормы водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды работников промышленных предприятий принимают равными для работающих в цехах с тепловыделением более 84 кДж на 1 м3/ч (горячие цехи) qt = = 45 л в смену на одного человека; для остальных цехов q* = 25 л.
Таблица 1.2 Нормы водопотребления на благоустройство территорий
населенных пунктов и промышленных предприятий
|
Назначение воды |
Измеритель |
Расход воды, |
|
|
Механизированная мойка усовершенствованных покрытий проездов и площадей |
1 мойка |
л/м2 |
|
|
Механизированная поливка усовершенствованных покрытий проездов и площадей |
1 поливка |
1,2 1,5 |
|
|
Поливка вручную (из шлангов) усовершенствованных покрытий тротуаров и проездов |
1 поливка |
0,3 . 0,4 |
|
|
Поливка городских зеленых насаждений |
То же |
0,4 . 0,5 |
|
|
Поливка газонов и цветников |
» |
3 4 |
|
|
Поливка посадок в грунтовых зимних теплицах |
1 сут |
4 6 |
|
|
Поливка посадок в стеллажных зимних и грунтовых весенних теплицах, парни |
» |
15 |
|
|
ках всех типов, утепленном грунте |
1 поливка |
6 |
|
|
Поливка посадок на приусадебных участках |
1 поливка |
3. .15 |
|
|
овощных культур |
То же |
10 .15 |
|
|
плодовых деревьев |
» |
6 |
|
часового расхода воды на одну душевую сетку 500 л при продолжительности пользования душем 45 мин.
Водопотребление, связанное с благоустройством территорий городов и промышленных площадок. Нормы водопотребления на поливку зеленых насаждений, а также мытье улиц населенных пунктов и территорий промышленных предприятий принимают по СНиП 2.04.02—84 в зависимости от типа покрытия территории, способа ее поливки, вида насаждений, климатических и других местных условий (табл. 1.2).
При отсутствии данных о площадях по видам благоустройства (зеленые насаждения, проезды и т. п.) среднесуточное за поливочный сезон потребление воды на поливку, м3/сут, может быть определено по формуле