Цель лекции – изучение основных принципов водоснабжения поселений. Задачи лекции состоят в изучении: Назначения водоснабжения; Основных закономерностей движения жидкостей; Норм и режимов водопотребления; Расчетных расходов воды.
Водоснабжение – совокупность мероприятий, сооружений и сетей, предназначенных для обеспечения потребителей водой требуемого качества и в необходимом количестве. К потенциальным потребителям воды относятся: население, промышленные, коммунально-бытовые и сельскохозяйственные предприятия, транспорт.
Важнейшими характеристиками жидкости являются: - Плотность, ρ, кг/м 3 ; Давление, Па ; Скорость движения w, м/с 2. Закономерности покоящейся жидкости изучает гидростатика. Закономерности движения жидкости изучает гидродинамика. Технические приложения гидростатики и гидродинамики изучаются гидравликой.
Р a – атмосферное давление, Па ; g – ускорение силы тяжести, g = 9,8 м/с 2 ; h – вертикальное расстояние от площадки до уровня жидкости, м. Распределение давлений в покоящейся жидкости
объемный расход жидкости, V, м 3 /с, где F –, площадь поперечного сечения потока, м 2 ; W – средняя по сечению скорость движения жидкости, м/с. - массовый расход жидкости, кг/с:
Схема движения потока в трубе уравнение постоянства массового расхода уравнение неразрывности потока
Уравнение Бернулли
Уравнение Бернулли
Уравнение Бернулли
Водоснабжение организуется посредством устройства систем водоснабжения поселений. Классификация систем по объекту водоснабжения отражает зону обслуживания системы - город, поселок, промышленный район или отдельное предприятие, сельское поселение: городские; Поселковые; Промышленные; Сельскохозяйственные.
Классификация систем водоснабжения по н азначению характеризует целевое назначение систем: хозяйственно-питьевые предназначены для удовлетворения питьевых, хозяйственных и бытовых потребностей людей в воде; производственные обеспечивают подачу воды на промышленные предприятия для технологических нужд; противопожарные подают воду для наружного пожаротушения; сельскохозяйственные снабжают водой сельскохозяйственные комплексы; - объединенные совмещают несколько функций и могут быть хозяйственно-питьевыми – противопожарными, такие системы наружного водопровода характерны для городов и других видов поселений, производственно-противопожарными и др.
Классификация систем по способу подачи воды характеризует способ перемещения воды по системе: в напорных системах движение воды осуществляется за счет работы насосов; в безнапорных – самотеком.
по объекту водоснабжения по назначению по способу подачи воды сельскохозяйственные хозяйственно- питьевые производственные сельско-хозяйственные поселковые напорные безнапорные противопожарные объединенные городские системы водоснабжения поселений промышленные Классификация систем водоснабжения поселений
Подача потребителям требуемых объемов воды, которые определяются исходя из норм и режимов водопотребления ; Обеспечение требуемых свободных напоров у потребителей, необходимых для обеспечения их нормального водоснабжения.
Нормой водопотребления называется количество воды, расходуемой на определенные нужды в единицу времени или на единицу продукции. При разработке разделов водоснабжения схем районной планировки и генеральных планов поселений удельное среднесуточное (за год) водопотребление допускается принимать по таблице Водопотребитель Удельное среднесуточное (за год) водопотребление на одного жителя в населенных пунктах, л/сут Города Сельские поселения 600 150
При проектировании систем водоснабжения населенных пунктов удельное среднесуточное (за год) водопотребление на хозяйственно-питьевые нужды населения принимается по таблице Степень благоустройства районов жилой застройки Удельное хозяйственно-питьевое водопотребление в населенных пунктах на одного жителя (за год), л/сут Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией: - без ванн 125 - 160 - с ванными и местными водонагревателями 160 - 230 - с централизованным горячим водоснабжением 230 - 350
Расчетный (средний за год) суточный расход воды q сут.м, м 3 /сут, на хозяйственно-питьевые нужды в поселении определяется по формуле Q сут. m = ( q ж N ж )/1000 q ж — удельное водопотребление ; N ж — расчетное число жителей в районах жилой застройки с различной степенью благоустройства.
Удельные расходы воды на поливку в населенных пунктах и на территориях промышленных предприятий принимаются по СНиП. Удельное среднесуточное за поливочный сезон потребление воды на поливку в расчете на одного жителя допускается принимать в объеме 50—90 л/сут. Расход воды на наружное пожаротушение (на один пожар) рассчитывается по СНиП в зависимости от числа жителей поселения и находится в пределах от 5 л/с, при численности населения до 1 тыс. человек, до 100 л/с при численности населения в городе от 800 тысяч до 1 миллиона человек.
Суточный график водопотребления
Необходимым условием гарантированного водоснабжения потребителей является обеспечение требуемого напора на вводе в здание, необходимого для нормальной работы водоразборной арматуры (кранов, смесителей и пр.), установленных внутри здания. Этот напор называют минимальным свободным напором. Минимальный свободный напор в сети водопровода населенного пункта на вводе в здание над поверхностью земли должен приниматься при одноэтажной застройке не менее 10 м, при большей этажности на каждый этаж следует добавлять 4 м.
Свободный напор в наружной сети хозяйственно-питьевого водопровода у потребителей не должен превышать 60 м. Свободный напор у наиболее низко расположенного санитарного прибора здания не должен превышать 45 м. Эти требования диктуются условиями прочности и надежности работы элементов внутреннего водопровода зданий.
Нормативы по величине и неравномерности водопотребления, минимальным свободным напорам у потребителей и выполненные по данным нормативам расчеты закладываются в основу разработки системы водоснабжения поселения.
1. Инженерное оборудование зданий и сооружений: Учеб. Для вузов по спец. «Архитектура»/ Ю.А. Табунщиков, Л.П. Голубничий, Ю.Н. Ефимов и др..; Под ред. Ю.А. Табунщикова. – М.: Высш. шк., 1989. – 238 с. 2. Инженерные сети, оборудование зданий и сооружений: Учебник/Е.Н. Бухаркин, В.М. Овсянников, К.С. Орлов и др.; Под ред. Ю.П. Соснина. – М.: Высшая школа, 2001. – 415 с. 3. СНиП 2.04.02-84 (2002). Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. 4. СНиП 2.07.01-89 (2000). Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. 5. СНиП 2.04.01-85 (2000). Внутренний водопровод и канализация зданий.
