Введение

В данном курсовом проекте рассчитана и запроектирована наружная водопроводная сеть населенного пункта и железнодорожной станции.

В основу проекта положены следующие исходные данные: план населенного пункта и железнодорожной станции в горизонталях, общие сведения о водопотребителях, расчетная плотность жителей в населенном пункте, характеристика санитарно-технического оборудования зданий, этажность застройки, потребители воды на железнодорожной станции и промышленных предприятиях, глубины промерзания грунта и залегания грунтовых вод.

Грунты на территории населенного пункта, железнодорожной станции и на трассе водоводов представлены суглинками. Грунтовые воды залегают на глубине 2,9 м. Глубина промерзания грунта 1,4 м.

Населенный пункт имеет пятиэтажную застройку. Все здания оборудованы водопроводом, канализацией и централизованным горячим водоснабжением. В населенном пункте основными потребителями воды являются население (численность 29110 человек), баня, прачечная, промышленное предприятие, а также большой объем воды расходуется на поливку улиц, тротуаров, зеленых насаждений и проездов.

На железнодорожной станции основными потребителями воды являются локомотивное депо, компрессорная, котельная, дом локомотивных бригад, пассажирское здание (вокзал). Вода расходуется так же на заправку и обмывку вагонов (пассажирских и грузовых), а также на обмывку локомотивов.

Проектируемая система водоснабжения относится к первой категории надежности подачи воды, т.к. обеспечивает пожаротушение. В проекте принята объединенная система водоснабжения.

Водопроводная сеть населенного пункта и станции запроектирована по кольцевой схеме, устроена из пластмассовых труб в пределах населенного пункта, чугунных труб на железнодорожной станции, стальных труб при укладке под путями. Она состоит из магистральных и распределительных линий. В проекте рассчитана только магистральная сеть. В результате гидравлического расчета сети устанавливается действительное потокораспределение воды по всем ее участкам, и определяются потери напора на них при принятых диаметрах труб. Гидравлический расчет водопроводной сети на час максимального водопотребления, совпадающего с пожаром, произведен на ЭВМ. В результате этого расчета используются расчётные диаметры труб. Также, с помощью гидравлического расчета сети на ЭВМ, определяются пьезометрические отметки во всех узлах сети применительно к каждому расчетному случаю. По этим данным строится продольный профиль основной магистральной линии, проходящей через диктующую точку сети.

Минимальный диаметр труб в населённом пункте – 140 мм, а на ж.-д. станции – 150 мм.

Максимальный суточный расход в населенном пункте и на железнодорожной станции составляет 19519,02 м 3 . Расход воды на пожаротушение принят: 2 пожара в населённом пункте по 25 л/с и 15 л/с в депо. Дополнительно принят расход воды на внутреннее пожаротушение в депо в размере 5 л/с. Общий расход воды на пожаротушение равен 62,5 л/с. В проекте так же найден максимальный часовой расход 1206,51 м 3 , соответствующий времени с 8 до 9 часов.

Водопроводная сеть рассчитана на два случая работы:

1) работа водопроводной сети в час максимального водопотребления суток максимальных расходов воды.

2) работа водопроводной сети в час максимального водопотребления суток максимальных расходов воды с учетом противопожарного расхода.

Секундный расход воды в час максимального водопотребления равен 353,8 л/с, а подача противопожарного расхода в час максимального водопотребления равна 407,2 л/с.

По данным расчетов построен график водопотребления по часам суток (рис.1). На этот же график нанесен график подачи воды ВНС II и запроектирована ступенчатая работа насосной станции. Принято: К I =5,36 %Q сут, t 1 =9 ч в период с 6 до 13, с 15 до 17 ; К II =3,45 %Q сут, t 2 = 15 ч в период с 0 до 6, с 13 до 15, с 17 до 24. При этом регулирующий объем водонапорной башни составляет: W рег = 482 м 3 .

Водонапорная башня установлена в самой высокой точке населенного пункта. Высота водонапорной башни Н ВБ = 32,56 м. К установке принят типовой бак для водонапорной башни емкостью W ВБ = 500 м 3 . Диаметр бака: D б = 10 м. Высота бака: h б = 7 м.

В проекте выполнен гидравлический расчет кольцевой водопроводной сети по методу В. Г. Лобачева – Х. Кросса на час максимального водопотребления и гидравлический расчет сети на час максимального водопотребления с учетом подачи противопожарного расхода с использованием программы WS2 (Водопроводная сеть, 2-я версия).

Определение расчетных суточных расходов воды

Водопроводную сеть рассчитываем на подачу требуемого количества воды в сутки наибольшего водопотребления. Для населенного пункта и железнодорожной станции этот расход включает суточный расход на хозяйственно-питьевые нужды населения; наибольший расчетный расход воды на производственные нужды промышленных предприятий и железнодорожной станции; расход на хозяйственно-питьевые нужды рабочих во время их пребывания на производстве; расход воды на поливку улиц и зеленых насаждений.

Все вычисления по определению расчетного суточного расхода воды сведим в таблице 1.

Для заполнения таблицы 1 используем следующие расчетные формулы и нормативные данные , .

1) Средний суточный расход воды Q cy т ср на хозяйственно-питьевые нужды населения определен по формуле, м 3 /сут:

Q cy т ср = ,

где q ж – удельное водопотребление, принимаем по , q ж = 0,6*290 = 174 л/сут (застройка здания, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией с централизованным горячим водоснабжением); q ж принимается по СНиП 2.04.02-84 (прил. 1 методич.ук.), в зависимости от степени благоустроенности населенного пункта, климатических условий и санитарно–технического оборудования. Для зданий оборудованных внутренним водопроводом с централизованным горячим водоснабжением составляет 230 - 350 л/с, в проекте принимается равным 290.

При централизованной системе горячего водоснабжения с непосредственным отбором воды из тепловых сетей до 40% общего расхода воды подается из сети теплоснабжения. Поэтому норму водопотребления принимаем с коэффициентом 0,6

N ж - расчетное число жителей в районах жилой застройки, чел.

Вычисление расчетного числа жителей в районах жилой застройки производим по следующей формуле:

N ж = ρ∙F

где ρ – заданная плотность населения, чел./га; по заданию ρ = 201 чел/га;

F - площадь жилой застройки населенного пункта, га, (без учета площади дорог, проездов, зеленых насаждений, территории предприятий). Определяем по плану населенного пункта.

F = 145,55 га;

N ж = 200*145,55 = 29110 чел;

Q cy т ср = 0,174 *29110 = 5065,14 м 3 /сут.

Максимальный суточный расход Q сут. max на хозяйственно – питьевые нужды населения определяем с учетом коэффициента суточной неравномерности водопотребления К сут. max по формуле, м 3 /сут:

Q сут мах = К сут мах *Q сут.ср = 1,2*5065,14= 6078,17; м 3 /сут

где К сут. max –коэффициент, учитывающий уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства зданий, изменение водопотребления по сезонам года и дням недели, принимаем равным 1,2 (по заданию).

2)Количество воды на нужды местной промышленности, обеспечивающей население продуктами, и неучтенные расходы принимаем дополнительно в размере 10% расхода воды на хозяйственно – питьевые нужды населения.

Расходы воды банями и прачечными являются сосредоточенными и характеризуются значительными величинами, поэтому выделяем их в отдельных узлах на сети. Суточные расходы этими водопотребителями определяем по формулам, м 3 /сут:

· для бани

где 5 - число мест в бане на 1000 жителей в час;

100 - количество белья, подлежащего стирке в смену на 1000 жителей, кг;

t б - продолжительность работы бани в сутки, t б = 16 ч, т.к. баня работает с 7 до 23 ч.;

q б - норма расхода воды на 1 посетителя; принимается по СНиП 2.04.01-85 (для мытья в мыльной с тазами на скамьях и с ополаскива­нием в душе q 6 = 0,18 м 3);

· для прачечной

где n cm - число смен работы прачечной в сутки, n cm = 2;

q n - норма расхода воды на 1 кг белья; принимается по (для меха­низированных прачечных q n - 0,075 м 3).

3)Средний и максимальный суточные расходы воды для ТЭЦ определяем по той же методике, что и для населения, приняв норму удельного водопотребления с коэффициентом 0,4.

q ж = 0,4*290 = 116, л/сут.

Q сут. ср = q ж *N ж /1000= 116*29110/1000=3376,76 м 3 /сут.

Q сут мах = К сут мах *Q сут.ср = 1,2*3376,76 = 4052,11 м 3 /сут.

4) Суточный расход воды железнодорожной станции определяем отдельно по всем водопотребителям, заданным в курсовом проекте. В таблице 1 приведены основные потребители воды на железнодорожной станции и указаны нормы водопотребления для них.

Нормы водопотребления на технические нужды других потребителей железнодорожной станции принимаем по прил.2.

При разработке курсового проекта расходы воды на технологические нужды котельной, компрессорной, локомотивного и вагонного депо приведены в задании.

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды рабочих депо и на прием душа во время их пребывания на производстве учитываем дополнительно к хозяйственно-питьевому водопотреблению населения поселка. Эти дополнительные расходы составляют 0,045 м 3 на 1 человека в смену в горячих цехах и 0,025 м 3 на 1 человека - в холодных цехах.

Часовой расход воды на 1 душевую сетку принят 500 л при продолжительности пользования душем 45 мин (за это время расход составляет 0,375 м 3 /сут) после окончания каждой смены.

Количество душевых сеток определяем по расчетному количеству человек на одну душевую сетку, работающих в смене, в зависимости от групп санитарной характеристики производственных процессов. Для группы санитарной характеристики производственных процессов I в расчетное количество человек на 1 душевую сетку равно 5, а для группы IIб – 3 (т.е. для холодных цехов принимаем 5 человек на 1 душевую сетку, а для горячих – 3 , согласно характеристики).

По максимальному количеству душевых сеток m определяем расход воды на душевые нужды работающих в первую смену по формуле, м 3 /смену:

Q душΙ = 0,375*m (m – количество сеток)

Расходы воды на душевые нужды других смен определяем по соотношению работающих по сменам, м 3 /смену:

Q душΙΙ = Q душΙ Q душΙΙΙ = Q душΙ

где n Ι , n ΙΙ , n ΙΙΙ – число работающих по сменам.

Количество душевых сеток в доме локомотивных бригад определяем по среднечасовому количеству (за сутки) локомотивных поездных бригад, прибывающих в депо, с коэффициентом 1,2 неравномерности подхода поездов. В доме локомотивных бригад установлены две душевые сетки, суточный расход воды через которые составляет 0,5∙2∙24 = 24 м 3 (0,5 м 3 - часовой расход на 1 душевую сетку; 24 ч - число часов работы душевых кабин в сутки).

5) Суточный расход воды промышленным предприятием определяем по той же методике, что и для локомотивного или вагонного депо. Группа санитарной характеристики производственного процесса предприятия приведена в задании и относится к группе I в (т.к. по заданию на предприятии имеются только холодные цеха).

6)Максимальный суточный расход воды на поливку определяется по числу жителей и удельному среднесуточному потреблению воды на поливку в расчете 50 – 90 л/сут на 1 жителя.

Принимаем в проекте 70 л/сут на 1 человека.

Q полив.мах = 70*N ж *n п /1000 = 70*29110*2/1000 = 4075,4 м 3 /сут

Q полив.ср = Q полив.мах *n полив /12 = 4075,4*6/12 = 2037,7 м 3 /сут,

где n п – количество поливок в сутки в зависимости от климатических условий, принимаем 2 раза/сут;

n полив – число месяцев полива в году, принимаем 6 месяцев.

Средний за год суточный расход воды ,м 3 /сут, определяется по формуле

Т.к. для района А степень санитарно-технического оборудования зданий равна 5, то суточная норма водопотребления для этого района по равна 180 л/сут, а для района Б степень санитарно-технического оборудования зданий равна 6, следовательно, суточная норма водопотребления для этого района по равная 210 л/сут.

1.2.2 Определение расчетного расхода воды

Расчетныйрасход воды в сутки наибольшего водопотребления ,м 3 /сут, определяют по формуле

С учётом всего выше перечисленного получаем

Расчетныйрасход воды в сутки наименьшего водопотребления ,м 3 /сут, определяют по формуле

С учётом всего выше перечисленного получаем

1.2.3 Определение расчетного часового расхода воды

Максимальный и минимальный расчетный часовые расход воды , м 3 /ч и, м 3 /ч определяются по формулам

,

,

Коэффициенты часовой неравномерности к час. макс., к час. мин. определяются по формулам

СНиП 2.04.01-85*

Строительные нормы и правила

Внутренний водопровод и канализация зданий.

Системы внутреннего холодного и горячего водоснабжения

3. Определение расчетных расходов воды в системах водоснабжения и канализации и теплоты на нужды горячего водоснабжения

3.1. Системы холодного, горячего водоснабжения и канализации должны обеспечивать подачу воды и отведение сточных вод (расход), соответствующие расчетному числу водопотребителей или установленных санитарно-технических приборов.

3.2. Секундный расход воды , л/с, водоразборной арматурой (прибором),

отнесенный к одному прибору, следует определять:

отдельным прибором - согласно обязательному приложению 2 ;

различными приборами, обслуживающими одинаковых водопотребителей на участке тупиковой сети, - согласно обязательному приложению 3 ;

различными приборами, обслуживающими разных водопотребителей, - по формуле

(1)

Вероятность действия санитарно-технических приборов, определенная для каждой группы водопотребителей согласно п. 3.4;

Секундный расход воды (общий, горячей, холодной), л/с, водоразборной арматурой (прибором), принимаемый согласно обязательному приложению 3 , для каждой группы водопотребителей.

Примечания: 1. При устройстве кольцевой сети расход воды следует определять для сети в целом и принимать одинаковым для всех.

2. В жилых и общественных зданиях и сооружениях, по которым отсутствуют сведения о расходах воды и технических характеристиках санитарно-технических приборов, допускается принимать:

3.3. Максимальный секундный расход воды на расчетном участке сети л/с, следует определять по формуле

Секундный расход воды, величину которого следует определять согласно п.3.2;

Коэффициент, определяемый согласно рекомендуемому приложению 4 в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия Р, вычисляемой согласно п.3.4. При этом табл. 1 рекомендуемого приложения 4 надлежит руководствоваться при Р > 0,1 и N <= 200; при других значениях Р и N

коэффициент следует принимать по табл. 2 рекомендуемого приложения 4 .

При известных расчетных величинах Р, N и значениях q(0) = 0,1; 0,14; 0,2; 0,3 л/с для вычисления максимального секундного расхода воды допускается пользоваться номограммами 1-4 рекомендуемого приложения 4 .

Примечания: 1. Расход воды на концевых участках сети следует принимать по расчету, но не менее максимального секундного расхода воды одним из установленных санитарно-технических приборов.

3. Расход воды на технологические нужды промышленных предприятий следует определять как сумму расхода воды технологическим оборудованием при условии совпадения работы оборудования по времени.

3. Для вспомогательных зданий промышленных предприятий значение q допускается определять как сумму расхода воды на бытовые нужды по формуле (2) и душевые нужды - по числу установленных душевых сеток по обязательному приложению 2 .

3.4. Вероятность действия санитарно-технических приборов на участках сети надлежит определять по формулам:

а) при одинаковых водопотребителях в здании (зданиях) или сооружении (сооружениях) без учета изменения соотношения U/N

(3)

б) при отличающихся группах водопотребителей в здании (зданиях) или сооружении (сооружениях) различного назначения

Примечания: 1. При отсутствии данных о числе санитарно-технических приборов в зданиях или сооружениях значение Р допускается определять по формулам (3) и (4), принимая N = 0.

2. При нескольких группах водопотребителей, для которых периоды наибольшего потребления воды не будут совпадать по времени суток, вероятность действия приборов для системы в целом допускается вычислять по формулам (3) и (4) с учетом понижающих коэффициентов, определяемых при эксплуатации аналогичных систем.

3.5. Максимальный секундный расход сточных вод , л/с, следует определять:

а) при общем максимальном секундном расходе воды в сетях холодного и горячего водоснабжения, обслуживающих группу приборов, по формуле

б) в других случаях

3.6. Часовой расход воды санитарно-техническим прибором надлежит определять: , л/ч,

а) при одинаковых водопотребителях в здании (зданиях) или сооружении (сооружениях) согласно обязательному приложению 3 ;

б) при отличающихся водопотребителях в здании (зданиях) или сооружении (сооружениях) - по формуле

(6)

Примечание. В жилых и общественных зданиях (сооружениях), по которым отсутствуют сведения о числе и технических характеристиках санитарно-технических приборов, допускается принимать:

3.7. Вероятность использования санитарно-технических приборов для системы в целом следует определять по формуле

3.8. Максимальный часовой расход воды куб.м/ч, следует определять по формуле

(8)

При этом табл. 1 рекомендуемого приложения 4 надлежит руководствоваться при > 0,1 и N<=200, при других значениях и N коэффициент следует принимать по табл. 2 рекомендуемого приложения 4 .

Примечание. Для вспомогательных зданий промышленных предприятий значение допускается определять как сумму расходов воды на пользование душами и хозяйственно-питьевые нужды, принимаемых по обязательному приложению 3 по числу водопотребителей в наиболее многочисленной смене.

3.9. Средний часовой расход воды , куб.м/ч, за период (сутки, смена) максимального водопотребления Т, ч, надлежит определять по формуле

3.10. При проектировании непосредственно водоразбора из трубопроводов тепловой сети на нужды горячего водоснабжения среднюю температуру горячей воды в водоразборных стояках надлежит поддерживать равной 65°С, а нормы расхода горячей воды принимать согласно обязательному приложению 3 с коэффициентом 0,85, при этом общее количество потребляемой воды не изменять.

3.11. Максимальный часовой расход сточных вод следует принимать равным расчетным расходам, определяемым согласно п.3.8.

3.12. Суточный расход воды следует определять суммированием расхода воды всеми потребителями с учетом расхода воды на поливку. Суточный расход стоков необходимо принимать равным водопотреблению без учета расхода воды на поливку.

3.13. Тепловой поток , кВт, за период (сутки, смена) максимального водопотребления на нужды горячего водоснабжения (с учетом теплопотерь) следует вычислять по формулам:

а) в течение среднего часа

б) в течение часа максимального потребления

Предприятия и жилые дома потребляют большое количество воды. Эти цифровые показатели становятся не только свидетельством конкретной величины, указывающей расход.

Помимо этого они помогают определить диаметр трубного сортамента. Многие считают, что расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению невозможен, так, как эти понятия совершенно не связаны между собой.

Но, практика показала, что это не так. Пропускные возможности сети водоснабжения зависимы от многих показателей, и первыми в этом перечне будут диаметр трубного сортамента и давление в магистрали.

Выполнять расчет пропускной способности трубы в зависимости от ее диаметра рекомендуют еще на стадии проектирования строительства трубопровода. Полученные данные определяют ключевые параметры не только домашней, но и промышленной магистрали. Обо всем этом и пойдет далее речь.

Расчитаем пропускную способность трубы с помощью онлайн калькулятора

ВНИМАНИЕ! Чтобы правильно посчитать, необходимо обратить внимание, что 1кгс/см2 = 1 атмосфере; 10 метров водяного столба = 1кгс/см2 = 1атм; 5 метров водяного столба = 0.5 кгс/см2 и = 0.5 атм и т.д. Дробные числа в онлайн калькулятор вводятся через точку (Например: 3.5 а не 3,5)

Введите параметры для расчёта:

Какие факторы влияют на проходимость жидкости через трубопровод

Критерии, оказывающие влияние на описываемый показатель, составляют большой список. Вот некоторые из них.

1. Внутренний диаметр, который имеет трубопровод.
2. Скорость передвижения потока, которая зависит от давления в магистрали.
3. Материал, взятый для производства трубного сортамента.

Определение расхода воды на выходе магистрали выполняется по диаметру трубы, ведь эта характеристика совместно с другими влияет на пропускную способность системы. Так же рассчитывая количество расходуемой жидкости, нельзя сбрасывать со счетов толщину стенок, определение которой проводится, исходя из предполагаемого внутреннего напора.

Можно даже заявить, что на определение «трубной геометрии» не влияет только протяженность сети. А сечение, напор и другие факторы играют очень важную роль.

Помимо этого, некоторые параметры системы оказывают на показатель расхода не прямое, а косвенное влияние. Сюда относится вязкость и температура прокачиваемой среды.

Подведя небольшой итог, можно сказать, что определение пропускной способности позволяет точно установить оптимальный тип материала для строительства системы и сделать выбор технологии, применяемой для ее сборки. Иначе сеть не будет функционировать эффективно, и ей потребуются частые аварийные ремонты.

Расчет расхода воды по диаметру круглой трубы, зависит от его размера . Следовательно, что по большему сечению, за определенный промежуток времени будет выполнено движение значительного количества жидкости. Но, выполняя расчет и учитывая диаметр, нельзя сбрасывать со счетов давление.

Если рассмотреть этот расчет на конкретном примере, то получается, что через метровое трубное изделие сквозь отверстие в 1 см пройдет меньше жидкости за определенный временной период, чем через магистраль, достигающей в высоту пару десятков метров. Это закономерно, ведь самый высокий уровень расхода воды на участке достигнет самых больших показателей при максимальном давлении в сети и при самых высоких значениях ее объема.

Смотреть видео

Вычисления сечения по СНИП 2.04.01-85

Прежде всего, необходимо понимать, что расчет диаметра водопропускной трубы является сложным инженерным процессом. Для этого потребуются специальные знания. Но, выполняя бытовую постройку водопропускной магистрали, часто гидравлический расчет по сечению проводят самостоятельно.

Данный вид конструкторского вычисления скорости потока для водопропускной конструкции можно провести двумя способами. Первый – табличные данные. Но, обращаясь к таблицам необходимо знать не только точное количество кранов, но и емкостей для набора воды (ванны, раковины) и прочего.

Только при наличии этих сведений о водопропускной системе, можно воспользоваться таблицами, которые предоставляет СНИП 2.04.01-85. По ним и определяют объем воды по обхвату трубы. Вот одна из таких таблиц:

Внешний объем трубного сортамента (мм)

Примерное количество воды, которое получают в литрах за минуту

Примерное количество воды, исчисляемое в м3 за час

Если ориентироваться на нормы СНИП, то в них можно увидеть следующее – суточный объем потребляемой воды одним человеком не превышает 60 литров. Это при условии, что дом не оборудован водопроводом, а в ситуации с благоустроенным жильем, этот объем возрастает до 200 литров.

Однозначно, эти данные по объему, показывающие потребление, интересны, как информация, но специалисту по трубопроводу понадобятся определение совершенно других данных – это объем (в мм) и внутреннее давление в магистрали. В таблице это можно найти не всегда. И более точно узнать эти сведениям помогают формулы.

Смотреть видео

Уже понятно, что размеры сечения системы влияют на гидравлический расчет потребления. Для домашних расчетов применяется формула расхода воды, которая помогает получить результат, имея данные давления и диаметра трубного изделия. Вот эта формула:

Формула для вычисления по давлению и диаметру трубы: q = π×d²/4 ×V

В формуле: q показывает расход воды. Он исчисляется литрами. d – размер сечению трубы, он показывается в сантиметрах. А V в формуле – это обозначение скорости передвижения потока, она показывается в метрах на секунду.

Если сеть водоснабжения питается от водонапорной башни, без дополнительного влияния нагнетающего насоса, то скорость передвижения потока составляет приблизительно 0,7 – 1,9 м/с. Если подключают любое нагнетающее устройство, то в паспорте к нему имеется информация о коэффициенте создаваемого напора и скорости перемещения потока воды.

Данная формула не единственная. Есть еще и многие другие. Их без труда можно найти в сети интернета.

В дополнение к представленной формуле нужно заметить, что огромное значение на функциональность системы оказывают внутренние стенки трубных изделий. Так, например, пластиковые изделия отличаются гладкой поверхностью, нежели аналоги из стали.

По этим причинам, коэффициент сопротивления у пластика существенно меньше. Плюс ко всему, эти материалы не подвергаются влиянию коррозийных образований, что также оказывает положительное действие на пропускные возможности сети водоснабжения.

Определение потери напора

Расчет прохода воды производят не только по диаметру трубы, он вычисляется по падению давления . Вычислить потери можно посредством специальных формул. Какие формулы использовать, каждый будет решать самостоятельно. Чтобы рассчитать нужные величины, можно использовать различные варианты. Единственного универсального решения этого вопроса нет.

Но прежде всего, необходимо помнить, что внутренний просвет прохода пластиковой и металлопластиковой конструкции не поменяется через двадцать лет службы. А внутренний просвет прохода металлической конструкции со временем станет меньше.

А это повлечет за собою потери некоторых параметров. Соответственно, скорость воды в трубе в таких конструкциях является разной, ведь по диаметру новая и старая сеть в некоторых ситуациях будут заметно отличаться. Так же будет отличаться и величина сопротивления в магистрали.

Так же перед тем, как рассчитать необходимые параметры прохода жидкости, нужно принять к сведению, что потери скорости потока водопровода связанны с количеством поворотов, фитингов, переходов объема, с наличием запорной арматуры и силой трения. Причем, все это при вычисления скорости потока должны проводиться после тщательной подготовки и измерений.

Расчет расхода воды простыми методами провести нелегко. Но, при малейших затруднениях всегда можно обратиться за помощью к специалистам или воспользоваться онлайн калькулятором. Тогда можно рассчитывать на то, что проложенная сеть водопровода или отопления будет работать с максимальной эффективностью.

Хозяйственно-питьевое водопотребление в населенных пунктах вычисляется с учётом количества людей и нормы потребления воды на человека в сутки, которая в свою очередь зависит от климатических условий, степени благоустройства зданий. Индивидуальная норма воды в день для человека уточняется потребителем по фактическому расходу, который связан:

• с личными предпочтениями (выбор между душем и ванной, длительность процедуры и др.),
• необходимостями и нуждами (требования к частоте процедур, связанных с увеличенным водорасходом),
• обустройством и техническим оснащением сантехнических узлов в доме (наличие экономителей, ограничителей, автоматических таймеров и т.д.)

Нормы водопотребления и формулы расчёта

Средний расход воды на 1 человека в сутки представлен в таблице, где меньшие значения соответствуют водопотреблению северных районов с холодным климатом, а большие значения характерны для тёплых климатических зон.

Потребление воды человеком изменяется как во времени (днём больше, чем ночью), так и сезонно (летом интенсивнее, чем зимой).

Расчёт количества воды в день (сутки) для человека производится по формуле:

Здесь qж – величина удельного водопотребления, а Nж – величина расчетного числа жителей.

Для стабилизации учёта введён коэффициент суточной неравномерности (Ксут) – отношение максимального водорасхода к среднему, – который принимают равным (м3/сут):

• Kсут max = 1,10-1,30 (большие значения для городов с большим населением).
• Kсут min = 0,70-0,90 (большие значения для городов с меньшим населением).

Таким образом, расчетный суточный водорасход наибольшего потребления определяется как Qсут max = Qсут m*Kсут max; наименьшего – Qсут min = Qсут m* Kсут min (м3/сут).

Эти данные, которые находят своё выражение в таблицах СНиП, ВНТП, становятся основой для создания документов органов местного самоуправления, определяющих норматив расхода холодной и горячей воды на человека в сутки при отсутствии счётчика или его показаний. Для простоты расчётов выводятся нормы на месяц. Так, например, норматив горячего водопотребления в 2016 году для большинства административных округов Москвы составил 4,745 м3, «холодного» – 6,935 м3.

Фактическое водопотребление на человека в сутки

Для индивидуальных расчётов водопотребления в сутки чаще всего ориентируются на показания счётчиков или на средние значения для реализации основных бытовых нужд. Для вычисления суточного расхода одним потребителем за основу берут значение водопотерь за процедуру, которое умножается на количество процедур в течение дня.

Так, при условии принятия утреннего душа, вечерней ванны (1500 мм), трёхразового мытья посуды, продуктов, рук и пятиразового посещения туалета ориентировочный водорасход в день составит порядка 450 литров/чел.

Формула расхода воды - пример расчета бытового водопотребления

Фактически же 1 человек может тратить гораздо меньший объём без заметного снижения общего уровня комфорта за счёт:

• отказа от ежедневного принятия ванны и замены её душем,
• сокращения времени купания,
• введения экономных режимов (перекрывания кранов во время намыливания, чистки зубов, мытья посуды и т.д.),
• установки экономящих насадок на кран (http://water-save.com/) и аэраторных леек на душ (при предпочтении проточного режима),
• внедрения двухкнопочных сливных бачков и т.д.

Так потребитель:

• ежедневно принимающий душ с аэратовной лейкой в течение 5 минут – около 35 л,
• посещающий туалет, оснащённый экономным сливом (без протеканий), 5 раз в день – 4*5 = 20 л,
• моющий после себя посуду с перекрыванием крана при намыливании трижды в день или с использованием посудомоечной машины – 5*3 = 15 л,
• моющий в быстром режиме продукты и руки 5 раз в день – 2*5 = 10 л.
• делающий влажную уборку – около 15 л,
• поливающий ежедневно цветы – порядка 5 л, –

выходит на средний суточный объём в 100 литров. Эти данные не учитывают стирку, однако при использовании стиральной машины-автомат суточное потребление возрастает в среднем на 8-10 л. (при проведении процедуры раз в неделю). Подобные вычисления подтверждаются показаниями индивидуальных приборов.

Суточные потребности организма

На статистику влияют сезонные изменения режима водопотребления, связанные с увеличением нормы питьевой воды на человека в сутки в летний период и частоты принятия водных процедур. Дополнительно на расчёт того, сколько нужно пить воды в день, влияют:

• диетологические факторы (наличие в рационе кофе, алкоголя, белков),
• интенсивность образа жизни (тренировки, физический труд),
• состояние здоровья и специфические факторы (беременность, грудное вскармливание).

Так, собрав рекомендации различных организаций по охране здоровья, можно свести их в таблицу, где указана дневная норма выпитой воды в день для человека в литрах и стаканах (одна схематически изображённая бутылка соответствует объёму в 0,5 л).

Выход за пределы этого диапазона возможен с учётом обстоятельств и индивидуальных особенностей организма. И хотя сокращение водопотребления особо опасно и сопровождается непосредственной угрозой для жизни, избыточное водопотребление тоже может стать угрозой здоровью, приводя в некоторых случаях к отёкам лёгких и головного мозга.

В целом суточная норма потребления воды организмом человека соответствует объёму, который организм теряет в сутки, и составляет в среднем 2-3,5 литра.

Обычный человек, постоянно потребляющий воду на протяжении дня, редко правильно отвечает на вопрос об общем использованном объеме. При опросе это значение часто значительно меньше реальной цифры.

ИНЖЕНЕРНАЯ ПОМОЩЬ

Жителям квартир и домов, подсоединенных к центральному водопроводу легче наблюдать динамику потребления воды с помощью учетного оборудования. И к слову, это число кубометров растет вместе с расширением ассортимента бытовой техники, потребляющей воду. Например, жители Москвы прошли путь эволюции от 10 до 600 литров за 125 лет.

Забыли на кухне выключить воду? Продолжайте в том же духе и будете работать только за воду)

В общих нормативах потребления воды в сутки одним человеком, есть градация, которая учитывает тип здания или организации, наличие и вид отопления, обустройство ванной и т. д. Как показывает практика, сейчас эти показатели оказались заниженными.

Мой дом - моя крепость

Среди основных преимуществ частного домовладения числится возможность обустройства отдельного источника воды и создания на его основе индивидуального водопровода и отведения стоков. Конкретные преимущества такого подхода уже не раз описаны, остается только выбрать, откуда будет забираться вода: из колодца или скважины. И то и другое имеет несколько типов. Выбрать вариант под геологические особенности участка и бюджета не составит труда.

Также нужно ориентироваться на максимальный объем потребления воды всем хозяйством, учитывая возможное: дом, полив сада или газона, содержание домашних животных, мытье автомобиля, строительные работы, подключение дополнительной бытовой техники, наполнение бассейна или ландшафтных водоемов и фонтанов.

Цифра в 700 литров воды сперва кажется невероятной, а ведь именно столько может расходовать за сутки один житель городской квартиры. Но если подсчитать все приборы, личную гигиену и готовку, то получается примерно такая цифра. Логично, что потребление воды в частном доме может быть больше в полтора-два раза.

Количество потребляемой воды зависит не только от масштабов домашнего хозяйства и количества проживающих в доме, а и от региона, в котором он располагается. В южных областях аналогичное домовладение будет забирать больше воды

Можно подумать: какая разница, вода же идет бесплатно из собственного колодца. Но дело не только в цене воды, а точнее:

• В виде источника воды;
• В мощности насосного оборудования;
• В диаметре водопроводных труб;
• В объеме гидроаккумулятора;
• В обустройстве канализации;
• В разновидности септика и технологии его обслуживания.

Противоречивые нормативы

В СНиП приводятся не только нормы потребления для частных домов, но и нормы отвода использованной воды. Разумно предположить, что если человек за день расходует 300 литров воды, то норма водоотведения должна быть аналогичной, то есть соотношение 1:1. На деле есть несоответствия: житель дома со всеми удобствами (канализация, водопровод, ванна) может использовать до 500 литров, а норма отведения составляет чуть больше 200. Выходит, что СНиП далек от плановых цифр.

• Питьевая;
• Техническая (уборка, полив);
• Бытовая (душ, ванна, стирка);
• Для системы отопления (радиаторы, теплые водяные полы).

В идеале, для каждого вида воды предполагается своя система водоподготовки и водоочистки. Питьевая должна очищаться от вредных примесей, для бытовой - используются смягчители.

Любите постоять под теплым душем? Вычтети стоимость 40-50 литров воды из вашего бюджета!

Сколько воды нужно человеку для комфортной жизни

Ориентировочный подсчет количества использованной воды выглядит так:

Эти нормы приблизительны, в ни не учитываются такие факторы, как бассейн, аквариумы, полив газонов или мытье авто. Потребление воды зависит от времени года и режима рабочего дня. Понятно, что когда человек находится на рабочем месте, расход воды регламентируется иначе, в зависимости от типа здания и наличия в нем удобств.

Россияне потребляют в конечном итоге воды почти в 2 раза больше, чем жители европейских стран. Наша суточная норма горячей воды в 3 раза больше, чем их. Это объясняется очень высокими тарифами оплаты, поэтому они стараются максимально экономить воду

• Кухонная мойка используется 100 раз;
• Душевая кабина - 25;
• Кран в ванной - 107;
• Унитаз - 120;
• Стиральная машина - 15.

Количество циклов эксплуатации приводится усредненное для квартиры со всеми удобствами, и их можно использовать и для расчета потребления в частном доме, ведь точки забора воды аналогичны.

В этой системе не обошлось без нескольких «но». Нет подобной схемы для среднего дома, оборудованного посудомоечной машиной, которая более экономна, чем обычное мытье вручную. Разные стиральные машины потребляют разный объем воды для одного цикла стирки. Таких нюансов можно привести еще несколько.

Откуда подключить воду для частного дома

В общем зачете оценивается рациональность нескольких вариантов:

• Подключение к центральным магистралям со всеми вытекающим проблемами и оплатой;
• Обустройство колодца;
• Бурение скважины;
• Подвоз воды своими силами и хранение ее в специальных резервуарах.

Перед решением использовать городской водопровод и канализацию, оцените стоимость прокладки труб от ближайшей точки водоразбора, а также сколько придется платить ежемесячно за объем воды. Ориентировочные цифры перечислены выше.

Если вы думаете, что воткнув трубу в землю к вам потечет чистая питьевая вода — ошибаетесь, здесь точный расчет и математика!

Такой план оправдан, если подземные воды непригодны для использования или подача воды выполняется из общей скважины, и она имеет высокое качество. В таком случае нужно ставить счетчики, чтобы платить за реально расходованные кубометры. Для домов без счетчиков и с прилегающим садом или огородом добавляется отдельный объем на полив, хотя в реале поливать можно и собранной дождевой водой, например.

В России, за последний год значительно выросли нормы потребления воды, таким образом, государство стимулирует жителей устанавливать учетные приборы, чтобы не переплачивать. Также разработаны меры наказания для «водных» мошенников

Вариант обустроить собственный колодец или скважину выглядит очень привлекательно, обеспечивает независимость от перебоев в городской сети и воду можно потреблять сколько нужно, без оглядки на коммунальные тарифы.

Колодец стоит дешевле, но не может соперничать со скважиной по производительности и отсутствии органических и промышленных загрязнений. Но в воде из глубоких горизонтов часто содержится много растворенного железа, магния и кальция, и без подготовки ее использовать в пищу нельзя.

В дачных и коттеджных поселках практикуется коллективное использование одной скважины. Ее мощности хватает на нужды всех жителей, а стоимость обустройства делят на несколько домовладений, и она перестает быть неподъёмной. В этом случае в проект водоснабжения закладывается стоимость трубопровода и мощного насосного оборудования.

Скважина - это хорошо, но не обязательно. Если позволяет экология и состояние водоносного горизонта, вполне можно организовать абиссинский колодец, на обустройство которого пойдет всего один день.

Обратная сторона индивидуального водоснабжения

Вода в неограниченном объеме и бесплатно потребует отведения бытовых стоков, оборудования домашней канализации. Оптимальным решением являются септики закрытого типа с активными биологическими препаратами, которые расщепляют стоки на нейтральный ил и техническую воду. Это гораздо удобнее регулярного вызова ассенизаторов для обслуживания выгребной ямы.

Технические новинки для экономии

Рынок сантехники предлагает много устройств для снижения расхода воды. Это привычные двухрежимные бачки унитазов, экономичные насадки для кранов и душевых, которые позволяют сократить потребление воды на повседневные нужды.

Критическая ситуация с дефицитом чистой воды заставляет одуматься и начать потреблять рационально.

При выборе насоса для скважины одна из задач – это расчет потребного расхода воды, то есть определение, какого количества воды будет достаточно для обеспечения водой загородного дома. Потребный расход зависит от количества точек водоразбора – потребителей воды.

Расчет потребного расхода воды нужен для определения необходимой производительности насоса, поэтому проводится для случая максимального потребления воды. Нормальное потребление для сантехнических устройств приведено в таблице.

Общий расход воды получается суммирование расходов отдельных устройств потребления.

Например, в доме имеется умывальник, унитаз, душевая кабина и мойка, в таком случае потребный расход составит

Q = 0,432 + 0,36 +0,432 + 0,51 = 1,764 м3/час.

Бывают случаи, когда очевидно, что все приборы одновременно использоваться не будут. Например, когда в ванной комнате подача поды переключается между душем и умывальником, или когда проживающих в доме людей меньше, чем приборов потребления воды. В этом случае из двух взаимоисключающих приборов потребления нужно учитывать только один — с большим расходом.

Читайте так же:

Расчет потерь напора воды в трубопроводе

Чтобы выбрать насос для скважины, необходимо знать потребный напор, а одна из частей определения потребного напора – это расчёт потерь напора в трубопроводе. Именно этой части вопроса посвящена данная статья.

Расчёт потребного напора насоса для скважины

Для того, чтобы правильно выбрать насос для своей скважины, необходимо знать, потребный напор – т.е. напор, который необходим для водопроводной системы дома. В этой статье речь пойдёт о расчете потребного напора и расчете потерь напора в трубах водопровода на примере небольшого загородного дома.

Водяные насосы для скважин: погружные и поверхностные насосы

Водяные насосы используются для подачи воды из скважины в систему водоснабжения.

Расчёт водопотребления

Водяные насосы предназначены для перекачивания чистой воды, которая не содержит загрязнений в виде большой концентрации взвешенных частиц, таких как песок или ил. Если использоваться водяным насосом с целью перекачивания грязной воды в течение долгого времени, насос может выйти из строя. В зависимости от принципа действия насосы для скважин разделяются на поверхностные и погружные (они же глубинные).

Дата публикации: 07.06.2013 17:01:15

Расчет расхода воды на полив

Введение …………………………….……………….…….…………………
1 Водоснабжение и водоотведение населенных пунктов……………….……
2 Расчет водоснабжения ……………………………………………………….
2.1 Расчет численности населения микрорайона …………………………..
2.2 Расчет хозяйственно-питьевого и противопожарного водоснабжения…
2.2.1 Расчет хозяйственно-питьевого водоснабжения……………………
2.2.2 Расчет расхода воды на полив……………………………………….
2.2.3 Расчет расхода воды на пожаротушение…………………………….
2.3 Источники водоснабжения…………………………………..…………
2.4 Свободные напоры………………….

Потребление воды: расчет потребного расхода воды для выбора насоса

…………………………………

2.5 Повысительная насосная станция.…………………………………… 2.6 Водопроводы и магистральные сети …………………………………… 3 Расчет водоотведения………………………………………………………… 3.1 Расходы сточных вод …………………………………………………… 3.2 Схема канализации ………..…………………………………………… Заключение ………………………………………..………………………….. Список использованных источников…………………………………………

Введение

Водоснабжение и водоотведение населенных пунктов

Расчет водоснабжения

Расчет численности населения микрорайона

Количество проектируемых домов:

— блокированные двух-трехэтажные жилые дома, общая площадь квартир до 200 м2 – 24 дома;

— одно-двух-трехэтажные жилые дома усадебного типа, общая площадь квартир до 260 м2 – 10домов;

— одно-двух-трехэтажные коттеджи, общая площадь квартир до 160 м2 – 45домов.

Принимаем количество человек в одной квартире блокированных жилых домов – 5 человек, в одном доме усадебного типа – 5 человек, в одном коттедже – 4 человека. Количество человек в проектируемых жилых домах:

5х24 + 5х10 + 4х45=350 человек.

Общая площадь жилого фонда существующих домов на проектируемом участке – 30840 м2. Расчетную норму общей площади на 1 человека принимаем по Региональным нормативам Градостроительного проектирования Краснодарского края (таблица 2) – 20 м2 (социальный уровень комфорта жилья). Количество человек в существующих жилых домах:

30840:20=1542 человека.

Общее количество человек проектируемого микрорайона:

350+1542=1892человек.

Плотность населения проектируемого микрорайона:

1892:14,51=130чел/га

Расчет хозяйственно-питьевого и противопожарного водоснабжения

Для бесперебойного хозяйственно-питьевого и противопожарного водоснабжения предусматривается присоеденение к существующему водопроводу населенного пункта нового микрорайона малоэтажной жилой застройки.

Расчет хозяйственно-питьевого водоснабжения

Расчетное количество населения 350 чел., проживающих в зданиях оборудованных водопроводом, канализацией и горячим водоснабжением от местных водонагревателей. Этажность застройки 1-3 этажа.

Расчетное водопотребление нового микрорайона малоэтажной жилой застройки определено на основании СНиП 2.04.02-84*, данные по водопотреблению сведены в таблице 1.

Расчетный (средний за год) суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды принимаем согласно п. 2.2, СНиП 2.04.02-84*:

Qсут.т = S qж ´ Nж /1000, (1)

где: qж — удельное водопотребление, принимаемое по таблице 1.

Nж — расчетное число жителей в районах жилой застройки

Для зданий оборудованных водопроводом и централизованным горячим водоснабжением:

350х180=63(м3/сут)

Расчетные расходы воды в сутки наибольшего водопотребления Qсут.max м3/сут определяется по формуле:

Qсут. max = Kсут. max ´ Qсут.т, (2)

где Ксут. max — коэффициент суточной неравномерности водопотребления, учитывающий уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства зданий, изменение водопотребления по сезонам года и дням недели. Для зданий оборудованных водопроводом и централизованным горячим водоснабжением Kсут. max = 1,2

Qсут. max = 63х1,2=75,6 (м3/час)

Расчетный часовой расход воды qч, м3/час, определяется по формуле:

qч. max = Kч. max ´ Qсут.т. max / 24, (3)

qч. max =1,95´75,60/24=6,14 м3/час

Коэффициент часовой неравномерности водопотребления Kч. определяется по формуле:

Kч. max = a max ´ b max

где a — коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий, принимается по таблице 2 СНиП 2.04.02-84*;

b — коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте; b max для зданий, оборудованных водопроводом, канализацией и централизованным горячим водоснабжением, принимается по таблице 2 СНиП 2.04.02-84*.

Расчет расхода воды на полив

Расход воды на поливку принимаем 60 л/сут, согласно таблице 3 СНиП 2.04.02-84*, примечание 1:

60 х 350= 21,00 м3/сут

При этом принимается, что 50 % поливочного расхода, используется в течении суток с 6 до 22 часов равномерно, остальные 50 % — 3 поливки в течении 3 часов.