Дипломная работа: Проектирование системы водоснабжения деревни Федоры

Полиэтиленовые трубы, имеют следующие преимущества: не подвергаются коррозии, имеют постоянную пропускную способность, в меньшей степени подвергаются разрушению при замерзании воды в них.

При транспортировке и погрузочно-разгрузочных работах следует защищать трубы от возможных повреждений. Полиэтиленовые трубы нужно хранить в сухих помещениях. Наружные поверхности трубопровода от загрязнений очищают влажной мягкой тканью. Нельзя окрашивать трубопровод масленой краской.

Для подготовки и монтажа полиэтиленовых труб необходимо: станок для перерезания полиэтиленовых труб, станок для обточки концов, станок для контактной сварки труб и фасонных частей, станок для формирования раструбов на трубах, электронагревательный элемент.

Основной вид соединения полиэтиленовых труб – контактная сварка, выполняемая в стык и раструб. Процесс сварки основан на оплавлении соединяемых поверхностей источником тепла с последующим сопряжением их под давлением.

3.10 Гидравлические испытания и дезинфекция трубопровода

Прочность герметичных трубопроводов проверяют внутренним давлением. Трубопровод испытывают дважды: первый раз при не засыпанных траншеях, что позволяет обнаружить и исправить дефекты в трубопроводе, второй раз после засыпки при сдаче в эксплуатацию. При проведении гидравлического испытания задвижки установленные на трубопроводе должны быть полностью открыты. Для отключения испытуемого участка устанавливают глухие фланцы или заглушки.

Длина испытуемого участка для полиэтиленовых труб не более 0,5 км. Трубопровод заполняют и выдерживают в течении 24 – 48 часов при повышенном давлении, которое создаётся насосом в течении 30мин, после чего давление снижается до рабочего и производится осмотр трубопровода. Испытательное давление для полиэтиленовых труб 1,5 МПа.

Напорный трубопровод считается выдержавшим предварительное гидравлическое испытание, если под испытательным давлением не произошло разрыва труб и фасонных частей и нарушений стыковых соединений, а под рабочим давлением не обнаружено утечек воды.

Окончательное гидравлическое испытание напорных трубопроводов может быть начато, если с момента засыпки траншей грунтом и заполнение трубопровода водой прошло не менее 24 часа. В процессе проведения окончательного испытания напорных трубопроводов определяется фактическая утечка воды из трубопровода.

Участки трубопровода из полиэтиленовых труб считается выдержавшим гидравлическое испытание, если после последовательного нахождения трубопровода под испытательным и рабочим давлением по 30 минут в течении следующих 10 минут падение давления в трубопроводе не превышает 0,01 МПа.

Питьевой трубопровод после испытания на прочность и герметичность необходимо подвергнуть промывке и дезинфекции.

Предварительную промывку водой проводят с возможно большей скорости (не менее 1 м/с) при полном заполнении труб. Промывку следует вести до полного осветления воды. В процессе промывки должна произойти смена 10 объёмов воды помещающейся в трубах.

После предварительной промывки трубопровод дезинфицируют, заполняя его водой, содержащей раствор хлорной извести 40мг/л. Хлорная вода должна находиться в трубопроводе не менее 1 суток. Количество остаточного хлора в воде по окончанию дезинфекции должно быть не менее 1мг/л. После дезинфекции хлорную воду спускают из трубопровода и проводят повторную промывку, в процессе которой отбирают пробы воды для лабораторного исследования.

3.11 Техника безопасности при строительстве водопроводных сетей

При строительстве водопроводов необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности. Трубы из полувагонов и с платформ выгружаются кранами снабженными специальными стропами или захватами, обеспечивающим безопасность работ. Запрещается сбрасывать срубы с транспортных средств. Трубы для магистральных водоводов диаметром 100мм погружают и разгружают, как правило механизированным способом при помощи кранов. Сварные аппараты и агрегаты, установленные на открытой площадке должны быть закрыты от атмосферных осадков навесами или брезентом, а также от механического повреждений.

Запрещается электросварочные работы под открытым небом во время дождя и гроз. Запрещается монтировать и сваривать трубы в плети в подвешенном состоянии без установки подкладок в местах сборки. До начала укладки трубопровода в траншею следует, проверить состояние каналов, блоков и тормозных устройств трубоукладчиков и мягких захватов. Пребывание людей в траншеи во время спуска труб, плетей или монтируемых составных частей трубопровода не разрешается.

Работа в траншеи глубиной более 1,5м проводится только при установке креплений. Траншеи очищают от обвалившегося грунта и подчищают дно до проектной отметки только до спуска трубопровода.

Во время грозы все работы на трассе нужно прекратить, а рабочих удалить от труб и механизмов в безопасное место. Для отдыха рабочих выделяют безопасные специальные места. Запрещается отдыхать в траве и посевах вдоль трассы.

3.12 Техническая эксплуатация водопроводных сетей

При уходе за оборудованием и сооружениями необходимо руководствоваться правилами технической эксплуатации систем с/х водоснабжения (ВСН–3-5-77) инструкциями правил безопасности и санитарными правилами.

В процессе эксплуатации проводятся:

а) повседневные наблюдения осмотр по утвержденному графику;

б) текущий и капитальный ремонт.

В процессе текущей эксплуатации на план – схеме сети наносятся все изменения, которые вызваны работами по её обслуживанию или ликвидации аварий. В процессе текущей эксплуатации персонал водопровода обязан: поддерживать сооружения на сети в исправном состоянии путём проведения осмотров и планово - предупредительных ремонтов: проводить предупреждение снижения способности водопроводов, своевременно выявлять арматуру техническое состояние которой не отвечает требованиям нормальной эксплуатации: постоянно контролировать использование воды потребителями, выявлять и устранять утечки: принимать меры к быстрому обнаружению локализации и устранению аварий и повреждений на сетях.

В период эксплуатации в зимних условиях арматура, устанавливаемая в колодцах в целях предохранения её от замерзания, должна утепляться.

Для подготовки сети для эксплуатации в зимних условиях необходимо: произвести ремонт всей арматуры, устранить течь воды, проверить пожарные гидранты, произвести утепление колодцев с арматурой, произвести осмотр водопроводных колонок. При наступлении больших морозов необходимо систематически производить выборочный контроль температуры в сети. Снижение температуры до +1+2 С является критическим. В этом случае необходимо принять меры для сброса воды через пожарный гидрант.

4. Проектирование водонапорной башни

4.1 Определение высоты водонапорной башни

Разводящая водонапорная сеть должна подавать в посёлок требуемый расход воды с напором, обеспечивающий нормальный её разбор. Наиболее интенсивно сеть работает в часы максимального водоразбора, когда по трубам проходят максимальные расходы и потери напора в них достигают наибольших значений.

Давление в трубах зависит не только от положения пьезометрических линий, но и от высоты расположения этих точек на местности. Пьезометрический напор в трубах, отсчитанный от поверхности земли, называют свободным напором. Минимальный свободный напор устанавливают в зависимости от этажности здания: при одноэтажной застройке – 10м, а при большей этажности на каждый этаж прибавляют – 4м. Точка сети, в которой свободный напор в часы максимального водопотребления будет наименьшим, называют диктующей.

Высота водонапорной башни определяется по формуле:

, м

где,

- отметка поверхности земли;

- отметка поверхности земли у основания башни.

- суммарные потери напора от башни до диктующей точки:

= 1,08 + 0,75 + 0,72 + 0,64 = 3,19 м

Принимаем водовод от башни до узла из полиэтиленовых труб, диаметром 125мм.

Длина водовода 100м. Потери напора:

= 0,000127 ∙ 100 ∙ = 1,08 м

( 186,50 – 187,50 ) + 10 + 3,19 = 12,19 м

Принимаем стандартную высоту башни 12м.

4.2 Определение ёмкости бака

В системах водоснабжения чаще всего принимают суточное регулирование, за счёт которого выравнивают колебания часовых расходов воды. Регулирующая ёмкость водонапорной башни определяется по суточным графикам потребления воды и её подачи насосной станцией.

Графический способ определения регулирующей ёмкости проводят в следующем порядке.

Пользуясь ступенчатыми графиками потребления и подачи её насосной станции, строят на одной координатной сетке интегральной кривой потребления и подачи воды. Рассматривая их, можно установить для каждого момента времени, сколько воды израсходовано и сколько её подано насосами и определить остатки воды в баке (разность ординат интегральных кривых потребления и подачи воды).

На тех участках графика, где кривая проходит выше кривой потребления, остаток будет соответствовать избытку воды, а на остальных недостача. Для получения регулирующей ёмкости нужно сложить максимальные значения обоих остатков:

3,51 + 4,01 = 7,52 %

= 28,35

Кроме регулирующего объёма в баке водонапорной башни храниться противопожарный запас воды:

= ( 3,6 ∙ ∙ Т ) – ( 3 ∙ ), , где

- норма на пожаротушение – 5 л/с,

( СНиП 2.04.02.-84п.2.14 )

Т – время тушения пожара – 3ч.

- часовая подача насосной станции:

18,8 ,

- продолжительность работы насосной станции – 20 часов.

2,4,

= 28,35 + 2,4 = 30,75.

В системе водоснабжения деревни Федоры принимаем типовую башню ёмкостью = 50 по ТП 901-5-33.85.

4.3 Конструктивное решение

Типовой проект разработан для IIб и IIв климатических подрайонов с обычными геологическими условиями. Расчётная температура наружного воздуха – 20 С. Вес снегового покрова – 0,7 кг/. Скоростной напор воздуха ветра – 0,45 кг/. Класс здания II степень огнестойкости II.

Ствол башни представляет собой цилиндр, который состоит из сборных ребристых колец, наружным диаметром 3,0м высотой 1,5м, массой 3,8 т.

Эксплуатационную прочность обеспечивают в преднапряжённых затяжках внутри ствола, устанавливаемые после сборки колец. Фундамент из монолитного железобетона ( М 2000 ) в виде восьмигранной плиты. Цоколь выполнен из монолитного железобетона. В цоколе устраивается дверной проём размером 0,76 x 2,08 м. Перекрытие подземной части ствола – монолитная ж/б плита. Лестницы металлические, опёртые на болтах к железобетонным площадкам через 4м по высоте. Бак металлический цилиндрической формы, вместимость бака 50 .

Оборудование башни состоит из напорно-разводящий, переливной и сливной трубы. Напорно-разводящий стояк принят d = 400мм, конструктивного в целях предупреждения образования ледяной пробки. Сливная и переливная трубы объединяются в подземной части башни в одну трубу которая выводится за приделы трубы башни.

4.4 Организация строительства

Все строительно-монтажные работы должны выполняться в соответствии с требованиями СНиП по организации производству и приёмке работ, а также утверждённому проекту производства работ. Земляные работы и возведение фундаментной плиты и подземной части цоколя, включая обратную засыпку и устройства перекрытия подвала, следует завершить в минимальные сроки, не допуская изменения естественной структуры грунтов основания и их замораживания. Отверстие люка входе в подвал в течении всего периода строительства должно быть плотно закрыто, а протекающая в подвал вода периодически удалена. Начало монтажа ствола допускается после достижения бетоном цоколя не ниже 30% проектной прочности на сжатие, и при условии выполнения всех подготовительных работ.

- наличие комплекта сборных колец;

- наличие подготовленного к укладке комплекта затяжек, лестниц, перил, монтажных деталей;

- наличие комплекта временных креплений и контрольно-измерительных приборов.

Точность установки колец по вертикали и горизонтали контролируется геодезическими методами. Одновременно с кольцами установить перила.

После завершения монтажа колец ствола и достижения раствора швов не менее 50% проектной прочности.

Обжатие конструкции должно выполняться плавно контроль натяжения арматуры должен производиться по величине усилия, определяемого с точностью 5% по показаниям тарификованных нанометров соответствующего класса прочности.

До установки затяжки должны быть очищены, огрунтованы и окрашены. После завершения натяжения спиливаются временные затяжки и производится монтаж трубопроводов.

Установку бака производить краном. Защиту стальных поверхностей от коррозии производить двумя слоями эмали ПФ 115, по двум слоям грунтовки ГФ 0119. Наружную поверхность бака и затяжек окрасить за четыре раза перхлорвиниловыми эмалями по грунтовке.

Смены подземной части цоколя окрашивается горячим битумом за два раза. Расшивку швов с фасада производить цементно-песчаным раствором М 100.

4.5 Техника безопасности

1. По границам монтажной зоны должны быть вывешены предупредительные плакаты.

2. Нахождение посторонних лиц в зоне монтажа запрещается.

3. Перед началом монтажных работ произвести подробный инструктаж, обращая внимание на особенности каждого этапа работы.

4. До начала монтажа бака вся такелажная оснастка должна быть испытана.

5. Пробный подъём бака с последующей проверкой всей такелажной оснастки производить обязательно.

6. Работать без предохранительных поясов и Казки воспрещается.

7. Не допускать падения с высоты инструментов, болтов и прочего, для чего использовать сумки и устанавливать считки ловителя.

8. Подъём бака при скорости ветра более 3 баллов производить воспрещается.

4.6 Указания по эксплуатации башни

Периодичность капитального ремонта башни рекомендуется 10 лет. Конструкции состояние антикоррозийных покрытий трубопровода, аппаратура башни в процессе эксплуатации должны находиться под систематическим наблюдением инженерно-технических работников. Общий осмотр должен производиться: очередной – раз в год; внеочередной – после стихийных следствий. Результаты должны оформляться актами в которых отмечается обнаруженные дефекты, а также необходимые меры для их устранения. Особое внимание для, при осмотре конструкций должно быть обращено на основные несущие конструкции в том числе:

1. Сохранность вертикальности стволами и бака проверяется геодезическими методами.

2. Отсутствие признаков ржавчины, а также их опор на верху цоколя и ствола.

3. Отсутствие земного ослабления напряжения затяжек.

4. Сохранность раствора в швах между кольцами.

5. Отсутствие появления трещин в бетоне колец.

6. Отсутствии признаков коррозии бака, трубопровода и арматуры трубопровода.

5. Проектирование водозабора

5.1 Характеристика источника водоснабжения

В геоструктурном положении района работ расположен в Брестской впадине. По схеме гидрогеологического районирование РБ участок относится к Брестскому артезианскому бассейну. Описываемая территория характеризуется интенсивным водообменном в осадочном слое на глубину не более 300м. Наиболее благоприятном с точки зрения хозяйственно питьевого водоснабжения является водоносный комплекс верхнее типовых отношений.

Вскрытая мощность отложений горизонта колеблется от 30 – 60 м. Пьезометрические уровни устанавливаются на глубинах 2 – 8 м. Дебиты скважин составляют 3,7 – 6,1 л/с, понижение на 14 – 15м. Удельные дибиты изменяются от 0,2 – 1,8 л/с. Воды пресные с минерализацией порядка 0,1 – 0,7 г/л, гидрокарбонально кальциевые, мягкие и умеренно жёсткие, общая жёсткость 0,2 - 9,5 . С санитарной точки зрения воды чистые здоровые. Водонасосный комплекс является основным источником водоснабжения.

5.2 Определение необходимого количества скважин

Источником водоснабжения служит мел плотный водоносный, который скрывается на глубине 35м. Глубина проектируемой скважины 90м. Статический уровень водоносного горизонта 5м.

Положение начального динамического уровня в скважине определяется по формуле:

182,70 – 16= 166,70м