Раздел 1 Определение расчетных потребностей города в воде

Данный раздел включает расчет суточного, часового и секундного расходов воды для следующих групп потребителей воды в городе:

1) хозяйственно-питьевые нужды населения в жилых и общественных зданиях;

2) расход воды на поливку и мойку территорий и поливку зеленых насаждений;

3) расход воды на хозяйственно-питьевые нужды на производстве;

4) расход воды на производственные нужды предприятий;

5) расход воды на наружное и внутреннее пожаротушение в городе и на предприятиях;

6) расход воды в силу утечек и прочие неучтенные расходы воды.

1. Расчет водопотребления населением города (хозяйственно-питьевые нужды жилых и общественных зданий)

Расчет производится исходя из количества жителей, проживающих в зданиях с той или иной степенью благоустройства и удельной нормой водопотребления на одного жителя в зависимости от природно- климатических условий.

Выделяют следующие степени благоустройства:

А - здания, оборудованные внутренним водопроводом и канализацией, но без ванн;

В - здания, оборудованные внутренним водопроводом и канализацией, с ванными и местными водонагревателями;

С - здания, оборудованные внутренним водопроводом, канализацией, с централизованным горячим водоснабжением;

Д - здания, не оборудованные внутренним водопроводом; жители пользуются водоразборными колонками на улице.

Согласно СНиП 2.04.02-84 принимаются следующие нормы хозяйственно-питьевого водопотребления на 1 жителя, литров в сутки:

- проживающих в домах категории А - 125-160 л/сут.;

- проживающих в домах категории В - 160-230 л/сут.;

- проживающих в домах категории С - 230-350 л/сут.;

- проживающих в домах категории Д - 30-50 л/сут.

Среднесуточный расход воды в городе на указанные цели определяется по следующей формуле:

Q _сут.^ср = (q_ж· N) / 1000 , м³/сут

гдеq_ж - норма водопотребления населения, на 1 жителя, л/сут.;

N - численность населения, проживающего в зданияхс определенной степенью благоустройства, чел.

Полученный по формуле средний суточный расход водыслужит только в качестве общего показателя потребностей населенияв воде. В действительности суточный расход воды в городских водопроводах существенно изменяется в отдельные сутки в зависимости от сезона года, дней недели, погодных условий и т. д. При этом система городского водоснабжения должна обеспечить удовлетворение потребностей населения в воде в любое время суток, включая сутки наибольшего (вероятного) водопотребления.

Для учета сезонной неравномерности водопотребления используют расчетные расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего водоразбора, которые определяют с учетом коэффициентов суточной неравномерности водопотребления:

Q_сут.^max= Q _сут.^ср* К_сут. ^мax

Q_сут.^min= Q _сут.^ср *К_сут. ^min

гдеК_сут. ^мax, К_сут. ^min- коэффициенты суточной неравномерности водопотребления; В действующих нормах (СНиП 2.04.02-84) приводятся рекомендуемые численные значения коэффициентов неравномерности суточного водопотребления (Ксут.макс и Ксут.мин), позволяющие определять вероятные значения максимальных и минимальных суточных расходов воды на хозяйственно-питьевые нужды населения города в следующих пределах:

К_сут. ^мax= 1,1 - 1,3

К_сут. ^min = 0,7 - 0,9

Максимальный суточный расход воды является основой расчета всех основных сооружений системы водоснабжения города, включая магистральные сети и насосные станции.

Но режим расходования воды населением в течение суток также неравномерен и определяется целым рядом факторов бытового характера, связанных с режимом жизни и трудовой деятельностью людей.

Очевидно, что при организации работы системы подачи воды необходимо учитывать характер режима потребления воды населением города в течение суток, т. е. характер графика колебания отборов воды в отдельные часы суток.

На основе анализа опыта работы эксплуатируемых городских водопроводов в СНиП даны рекомендации для приближенного определения наибольшего часового q_час^maxи наименьшего часового q_час^min расхода воды населением города.

Расчет часовых расходов воды происходит на основе суточных расходов с учетом часовой неравномерности по формулам:

q_час^max= K _час^max * Q_сут^max / 24 , м³/час

q_час^min= K _час^min * Q_сут^min / 24 , м³/час

гдеK _час^max , K _час^min - коэффициенты часовой неравномерности водопотребления;

Значения этих коэффициентов определяются следующим образом:

K _час^max = ^max * ^max

K _час^min = ^min * ^min

где ^max , ^min - коэффициенты, учитывающие степень благоустройства зданий, режим работы предприятий другие местные факторы. Принимаются в пределах:

^max = 1,2 - 1,4

^min = 0,4 - 0,6

^max , ^min - коэффициенты, зависящие от численности населения в населенном пункте. Значения ^max , ^minприводятся в таблице 1.

Таблица №1.

Средний часовой расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения в районах жилой застройки определяется по формуле:

q_час^ср= Q_сут^ср / 24 , м³/час

При определении секундных расходов воды принимаем, что в течение часа расход воды остается постоянным, то есть возможные фактические изменения отборов воды в пределах отдельных часов не учитываются. Это допущение не вызывает существенных нарушений водообеспечения потребителей.

При этом используются следующие формулы:

q_сек^max= q_час^max / 3,6,л/сек

q_сек^min= q_час^min / 3,6,л/сек

q_сек^ср= q_час^ср / 3,6,л/сек,

где 3,6 – число позволяющее одновременно переводить часы в секунды, а кубометры воды в литры (3600 секунд в часе/ 1000 литров в кубометреводы).

2. Определение расчетных расходов воды на поливку и мойку территорий и поливку зеленых насаждений

Территория города состоит из селитебной и дополнительной территории. Площадь селитебной территории определяется плотностью жилой застройки и рассчитывается по формуле:

F _сел = N_ж / га,

где  - плотность населения, принимается в размере 100-200 чел./га

Дополнительная площадь составляет, как правило, от 70 до 100% селитебной территории:

F _доп= 0,85* F _селга.

Следовательно общая площадь муниципального образования складывается из:

F _общ= F _сел + F _доп га

Для определения расчетных расходов воды на поливку и мойку территорий и поливку зеленых насаждений необходимо определить размер соответствующих площадей.

Для расчетов контрольного задания принимаем, что:

• площадь дорогF _дор. составляет 15-20 % от площади селитебной территории города;

• площадь зеленых насаждений F з. составляет 7-10 % от площади селитебной территории города;

• площади поливки зеленых насаждений условно распределяются следующим образом:

F _гзн – городские зеленые насаждения (поливается 70%);

F _гц – газоны и цветники (поливается 80%);

F _тп – парники и теплицы (поливается 100%).

В расчетах принимается, что поливается 10-20% улиц, а моется5-8% площади дорог. При этом на долю механизированной поливки приходится 85% расхода воды, а на ручную поливку - 15%.

Для расчетов используют следующие действующие нормы:

Таблица №2.

Полученный расход воды является суточным, далее определяем часовой и секундный расходы воды по следующим формулам:

q_час = Q_сут / 12 , м³/час

q_сек = q_час / 3,6 ,л/сек