1. Исходные данные для проектирования

Число жителей в населенном пункте, человек	50000
Этажность застройки	4
Степень благоустройства районов жилой застройки	Внутренний водопровод, канализация, ванные с местными водонагревателями
Гостиница с общими ваннами и душевыми, м3	28000
Измеритель, мест	300
Материал труб магистральных участков водопроводной сети и водопроводов	Асбестоцементные
Длина от НС – 2, м	800
Длина участков водопроводной сети, м	l1-2 =320, l2-3=260, l3-4=210, l4-5=270, l5-1=290
Категория здания по взрывоопасности и пожарной опасности	Г
Степень огнестойкости	IV
Размеры производственного здания, м	10045
Высота здания, м	12
Конструктивные особенности	Каркас из незащищенных стальных конструкций
Площадь предприятия, га	100
Число смен	3
Количество рабочих в смену, человек	500
Расход воды на производственные нужды, м3/смену	500
Количество рабочих в смену принимающих душ. %	60

Схема (см. рисунок 2.1) объединенного хозяйственно-питьевого, производственного и противопожарного водопровода низкого давления предприятия и поселка с забором воды из подземного водоисточника (артезианские скважины). В начале магистральной сети установлена водонапорная башня.

2. Определение водопотребителей и расчет потребного расхода воды на хозяйственно – питьевые: производственные и пожарные нужды предприятия и поселка.

1. Определение водопотребителей

Объединенный хозяйственно-питьевой, производственный и противопожарный водопровод должен обеспечить расход воды на:

• хозяйственно-питьевые нужды поселка;

• хозяйственно-питьевые нужды предприятия;

• хозяйственно-бытовые нужды общественных зданий (кинотеатр);

• производственные нужды предприятия;

• тушение возможных пожаров в поселке и на предприятии.

2. Расчет требуемого расхода воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды.

Определение водопотребления начинаем с поселка, поскольку он является основным потребителем.

2.2.1 Поселок. Нормы водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды для населенных пунктов определяются по СНиП 2.04.02-84^*, п. 2.1, табл. 1, примечание 4 и зависят от степени благоустройства районов жилой застройки.

Рисунок – 2.1 Схема хозяйственно-противопожарного водопровода предприятия и населенного пункта:1 – артезианские скважины; 2 – Резервуары чистой воды; 3 – камера переключения; 4 – насосная станция 2-го подъема; 5 – водоводы; 6 – водонапорная башня; 7 – водопроводная сеть промышленного предприятия; 8 – производственные здания; 9 – ввод в здание; 10 – водовод, подающий воду в населенный пункт; 11- поселок; ЗСО – зона санитарной очистки; l_нс-вб - расстояние от насосной станции II подъема до водонапорной башни; l – длина участка

Расчетный (средний за год) суточный расход воды Q_cут.max, м³/cут на хозяйственно-питьевые нужды определяем по формуле (1)

, (1)

где q_ж – удельное водопотребление на одного жителя, принимаемое по таблице 1 (СНиП 2.04.02-84^*); N_ж – расчетное число жителей в районах жилой застройки с различной степенью благоустройства.

.

Суточный расход с учетом примечания 4, п. 2.1 СНиП 2.04.02-84^* (водопотребление на нужды промышленности, обеспечивающей население продуктами и неучтенные расходы)

Q^/_сут.m = (1,1-1,2) Q_сут.m, (2)

Q'_cут.max = 1,15  Q_cут.max = 1,15  11500 = 13225 м³/cут.

Расчетный расход воды в сутки наибольшего водопотребления Q_cут.max м³/cут определяется по формуле:

Q_сут.max = 1,3  13225 = 17192,5м³/cут.

Q_сут.max = k_сут.max  Q^/_сут.m, (3)

где k_сут.max – коэффициент суточной неравномерности водопотребления определяем по п. 2.2 (СНиП 2.04.02-84^*) и зависит от уклада жизни населения, режимов работы предприятий, степень благоустройства зданий и т.д.

Расчетный часовой расход воды q_ч.max определяется по формуле (4):

q_{ч. max} = k_{ч. max}  Q_сут.max / 24, (4)

где k_{ч. max} – коэффициент часовой неравномерности водопотребления определяем из выражения (5)

k_{ч. max} = _max  _max, (5)

где _max – коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия, принимаем по п. 2.2 (СНиП 2.04.02-84^*); _max – коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте, принимаем по таблице 2 СНиП 2.04.02-84^*.

k_{ч. max} = 1,4  1,1 = 1,54,

Тогда

q_{ч. max} = 1,54  17192,5 / 24 = 1103,18 м³/ч.

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды гостиницы определяются по формуле (6):

, (6)

где q_об.зд – норма расхода воды потребителями в сутки для общественных зданий принимается по приложению 3 СНиП 2.04.01-85^*; N_из – количество измерителей (по заданию).

.

Общий расход воды по поселку:

, (7)

2.2.2 Предприятие. В соответствии п. 2.4 СНиП 2.04.02-84^*, приложения 3 СНиП 2.04.01-85^* и согласно задания, норму водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды на одного человека в смену принимаем q'_н.х-п = 25 л/ (см.чел).

Водопотребление в смену определяем по формуле

, (8)

где q_н.х-п – норма водопотребления на одного человека в смену; N_см - количество работающих в смену.

Q_{прсм.х-п} = 25  500 / 1000= 12,5 м³/ч

Суточное водопотребление определяется по формуле

, (9)

Q_{прсут.х-п} = 12,5  2 = 25 м³/cм.

Количество воды по пользованию душем в бытовых помещениях промышленных предприятий определяется по формулам

Q_душcм = 0,5    N_c. (10)

где  = 1 ч – продолжительность действия душа после смены (приложение 3 СНиП 2.04.01-85^*); 0,5 м³/ч – норма расхода воды через одну душевую сетку (приложение 3 СНиП 2.04.01-85^*); N_с – количество душевых сеток, шт.

Количество душевых сеток определяется по формуле

N_c = N_см / 5, (11)

N_см – количество рабочих, принимающих душ после смены (по заданию). Под одной душевой сеткой в течение часа, исходя из санитарных норм, моется 5 человек;

N_c = (500  0,6) / 5 = 60 шт.

Q_душсм = 0,5  1  60= 30 м³

в сутки

Q_душсут = Q_душсм  n_cм , (11)

где n_см – количество смен

Q_душсут =30  3 = 90 м³/cм

Расход воды на производственные нужды в смену

Q_прсм = 500 м³/cм,

Часовой расход воды

. (12)

q^пр_ч = Q_прсм / _см = 500 / 8 =62,5 м³/ч.

Суточное водопотребление на производственные нужды

Q_прсут = Q_прсм  n_cм , (13)

Q_прсут = 500  3 = 1500 м³/сут.

Таким образом, расчетный суточный расход воды по предприятию составит

Q_прсут = Q_{прсут.х-п} + Q_прсут + Q_{душ.сут} , (14)

Q_прсут =25 + 1500 + 90 = 1615 м³/cут.

Суммарный расход воды за сутки по поселку и предприятию

Q_обсут = Q_поссут + Q_прсут , (15)

Q_обсут = + 1615 =18843,5 м³/сут.

2.2.3 Составляем таблицу суммарного водопотребления по часам суток (таблица 2.1.).

Пояснение к таблице 1. В графе 1 приведены часовые промежутки от 0 до 24 ч. В графе 2 – расход воды поселком по часам суток в процентах от суточного водопотребления согласно приложению 12 при К_ч = 1,25.

В графе 3 – расход воды поселком на хозяйственно-питьевые нужды за каждый час суток в м³. Например, с 10 до 11 ч расходуется 4,85% от

Q_сут = 34385  4,85% / 100% = 1667,7 м³/ч.

Таблица 2.1. – Водопотребление по часам суток на предприятии и в поселке

Часы суток	Поселок							Предприятие								Всего за сутки
	На хозяйственно-питьевое водопотребление			Общественное здание (гостиница)			На хозяйственно-питьевое водопотребление				, м3/ч		, м3/ч		, м3/ч			% от суточного водопотребления
	% от Qсут.max при Кч=1,25	, м3/ч	% от Qобщ.зд при Кч=1		, м3/ч	% от при Кч=3			, м3/ч
1	2	3	4		5	6			7	8		9		10			11
0-1	3.35	631,3	0,2		0,072	6,25			0,78	30		62,5		724,6			3.33
1-2	3.25	612,4	0,2		0,072	6,25			0,78	-		62,5		675,7			3.21
2-3	3.3	621,8	0,5		0,18	6,25			0,78	-		62,5		685,3			3.24
3-4	3.2	603	0,2		0,072	18,75			2,3	-		62,5		667,9			3.23
4-5	3.25	612,4	0,5		0,18	37,6			4,7	-		62,5		680			3.31
5-6	3.4	640,6	0,5		0,18	6,25			0,78	-		62,5		704,1			3.36
6-7	3.85	725,5	3,0		0,39	6,25			0,78	-		62,5		789,1			3.9
7-8	4.45	838,5	5,0		1,8	12,5			1,6	-		62,5		904,4			4.56
8-9	5.2	980	8,0		2,88	6,25			0,78	30		62,5		1076,2			5.32
9-10	5.05	951,6	10,0		3,6	6,25			0,78	-		62,5		1018,5			5.10
10-11	4.85	914	6,0		2,2	6,25			0,78	-		62,5		979,5			4.78
11-12	4.6	866,8	10,0		3,6	18,75			2,3	-		62,5		935,2			4.56

Продолжение таблицы 2.1.

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
12-13	4.6	866,8	10,0	3,6	37,6	4,7	-	62,5	937,6	4.54
13-14	4.55	857,4	6,0	2,2	6,25	0,78	-	62,5	922,9	4.48
14-15	4.75	895	5,0	1,8	6,25	0,78	-	62,5	960,1	4.65
15-16	4.7	885,6	8,5	3,1	12,5	1,6	-	62,5	952,8	4.61
16-17	4.65	876,2	5,5	1,98	6,25	0,78	30	62,5	971,5	4.74
17-18	4.35	820	5,0	1,8	6,25	0,78	-	62,5	885,1	4.30
18-19	4.4	829	5,0	1,8	6,25	0,78	-	62,5	894,1	4.35
19-20	4.3	810,3	5,0	1,8	18,75	2,3	-	62,5	876,9	4.27
20-21	4.3	810,3	2,0	0,72	37,6	4,7	-	62,5	878,2	4.28
21-22	4.2	791,4	0,7	0,25	6,25	0,78	-	62,5	855	4.17
22-23	3.75	706,6	3,0	1,1	6,25	0,78	-	62,5	771	3.77
23-24	3.7	697,2	0,5	0,18	12,5	1,6	-	62,5	761,5	3.73
Всего	100	18843,5	100	36	500	12,5	90	500	20507,2	100

В графе 4 – расход воды на хозяйственно-питьевые нужды общественного здания (в нашем примере - прачечная) по часам суток в процентах от суточного расхода. Распределение расходов по часам суток принято по приложению 13 при К_ч = 1.

В графе 5 – количество воды в м³, расходуемое прачечной на хозяйственно-питьевые нужды за каждый час суток (например, с 10 до 11 ч расходуется 6,0% суточного расхода)

1,6  6,0% / 100% = 0,096 м³/ч.

В графе 6 – расход на хозяйственно-питьевые нужды предприятия по часам смены в процентах от сменного расхода. Распределение расходов по часам смены принято по приложению 13 при К_ч = 3.

В графе 7 – количество воды в м³, расходуемое предприятием на хозяйственно-питьевые нужды за каждый час смены (например, с 10 до 11 часов расходуется 6,25% сменного расхода предприятия)

10,0  6,25% / 100% = 0,625м³/ч.

В графе 8 – расход воды на работу душа, который учитывается в течение часа после работы каждой смены (например, первая смена заканчивается в 16 ч, душ работает с 16 до 17 ч).

В графе 9 – расход воды на производственные нужды, равномерно распределен по часам смены (Q^п_см = 400 м³, продолжительность смены 8 ч).

м³/ч.

В графе 10 – сумма расходов всех потребителей в определенный час суток в м³ (например, с 16 до 17 ч расходуется)

= 1598,9+ 0,088 + 0,625 + 24 + 50 = 1673,6 м³/ч.

В графе 11 – сумма расходов всех потребителей в определенный час суток в процентах от суммарного суточного расхода, например, суммарный суточный расход 35271,6 м³, а суммарный расход с 8 до 9 ч – 1862,8, что составляет

1862,8 100% / 35271,6 = 5,2%.

При составлении таблицы необходимо для контроля суммировать графы, например, сумма графы 3 должна быть равна и т.д.

Из таблицы 1 видно, что по поселку и предприятию наибольшее потребление воды происходит с 8 до 9 часов, в это время расходуется на все нужды 1862,8 м³/ч или

Q_пос.пр = 1076,2^ 1000 / 3600 = 298,9 л/c.

По предприятию расчетный расход

Q_пр = (0,78 + 92,5)  1000 / 3600 = 25,9 л/c.

По кинотеатру

Q_прач=2,88  1000 / 3600 = 0,8 л/c.

Собственно поселок расходует

Q^пос_рас=Q_пос.пр – Q_пр – Q_прач , (16)

Q^пос_рас= 298,9 – 25,9 – 0,8 = 272,2 л/c.

По данным таблицы 1 строим график водопотребления объединенного водопровода по часам суток (рисунок 2).

Рисунок 2.1 – График водопотребления