Министерство сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь
Белорусский Государственный Аграрный Технический университет
Кафедра гидравлики и гидравлических машин
Пояснительная записка
к курсовой работе на тему:
«Сельскохозяйственное водоснабжение»
Выполнил: студент 39 зэ гр.
Марцевич М.А.
Руководитель: Мурашко А.А.
Минск 2006
Аннотация
Курсовая работа состоит из пояснительной записки и графической части.
Пояснительная записка включает в себя 31 страниц. Графическая часть состоит из 4 чертежей выполненных на форматах А2.
Ключевые слова используемые в курсовом проекте: водопотребитель, вода, расход, напор, насосная станция, водонапорная башня, путевой, транзитный, расчетный, динамический уровни.
Введение
Сельскохозяйственное водоснабжение – это отрасль водного хозяйства, в задачи которого входит удовлетворение бытовых и производственных потребностей в виде объектов сельского хозяйства.
Основные отличия сельскохозяйственного от бытового и промышленного водоснабжения заключается в рассредоточенности потребителей и сезонной цикличности сельскохозяйственного производства. Вода в сельском хозяйстве расходуется на хозяйственно-питьевые между населением, в коммунальных предприятиях (школа, торговый центр ) на животноводческих фермах и комплексах, предприятиях по первичной переработке сельскохозяйственной продукции, производственных зданиях и гаражах, мойках, на противопожарные цели.
Сельское хозяйство ведется на обширных территориях, что обуславливает рассредоточенность населенных пунктов и различных водопотребителей по площади землепользования. Кроме того, водопотребители (люди, животные, машины) выполняя производственные операции (вспашка, уборка, пастьба животных) перемещаются по территории. Все это увеличивает дальность транспортировки воды, усложняет системы водоснабжения и затрудняет их эксплуатацию.
Системой водоснабжения называется комплекс сооружений для получения воды из природных источников, ее очистки, транспортировки и подачи потребителям.
Растениеводство и животноводство тесно связано с непрерывно изменяющимся производственным фактором, которым обуславливается циклическое чередование сельскохозяйственных работ. Эти обстоятельства приводят к неравномерной нагрузке систем водоснабжения, влияет на технико-экономические показатели.
1. Описание объектов водоснабжения, источников воды, место водонапорных и других сооружений
Цель работы:
Целью работы является проектирование и расчет системы водоснабжения сельскохозяйственного объекта с учетом различных водопотребителей, объектов препятствующих прокладке трубопровода.
Исходные данные.
Исходными данными для курсовой работы является генеральный план местности с горизонталями, на котором указаны водопотребители, объекты, препятствующие прокладке трубопроводов.
Описание объектов водопотребления.
Деревня Гончаровка состоит из 40 трёхэтажных восьмиквартирных жилых домов, в которых в среднем проживает 4 человека, фермы, включающей в себя свинарник откормочниый на 200 голов, 2 торговый центра, которые обслуживает 14 раб., школа на 420 человек, клуб на 350 человек, детский сад на 140 человек, стадион на 1250 мест. Также в д. Гончаровка имеется спирт завод, который производит 500 л. спирта.
Учитывая небольшое количество потребителей, а также гидрологические и топографические условия в районе проектирования примем для водоснабжения тупиковую разветвленную сеть.
В районе нет открытых источников воды, поэтому забор воды будем производить путем бурения артезианской скважины.
При проектировании системы водоснабжения учитываем требования:
1. В любой точке водопроводной сети должен быть напор, обеспечивающий подачу воды в необходимом количестве.
2. Водопровод проектируется с учетом комплектного решения по обеспечению водой деревни Гончаровка с учетом использования существующих водопроводных сооружений.
3. Водопровод должен обеспечивать бесперебойную подачу воды надлежащего качества.
4. Проектирование водопровода должно производиться с учетом перспективы его развития.
Глубина заложения и правила укладки труб.
Водонапорные трубы укладываются в траншеи и засыпаются землёй. Трубы располагаются на такой глубине, чтобы можно было обеспечить нормальный гидравлический режим работы. Глубина заложения труб устанавливается в соответствии со СНиП 73-31-74 и должна быть больше расчётной глубины промерзания грунта.
При диаметре труб
d≤300мм на d + 0,2м
d≤600мм на 0,75d
d>600мм на 0,5d
Во избежание прерываний в водоснабжении в летнее время трубы должны укладываться на глубине не менее 0,5 м. считая от верха трубы.
Глубина заложения труб для предохранения их от динамических нагрузок устанавливается не менее 1м, считая от верха трубы и принимается равной на всех участках. Если водопроводные линии, транспортирующие питьевую воду, проходят на одном уровне, то расстояние между ними должно быть не менее 1,5 м. при диаметре труб до 200 мм. и 3,0 м. при диаметре труб более 200 мм. На таких участках необходимо применять стальные трубы. Расстояние от наружной поверхности труб жилой застройки или до обрезов фундаментов зданий должна быть не менее 5м.
Напорно-регулирующие сооружения.
В качестве напорно-регулирующих сооружений для с/х водопроводов наиболее распространены и оправданы водонапорные башни. Нижнюю часть башни для предохранения от промерзания засыпают грунтом. Башни подключают к сети одной подающе-отводящей трубой. Для обеспечения интенсивного обмена воды в баке, подающую трубу вводят до верхнего уровня воды.
На конце трубы устанавливают клапан, предохраняющий бак от возможного переполнения. Из бака вода отводится по трубе, подключённой к отводящей трубе через обратный клапан. Подающе-отводящую трубу у основания башни оборудуют задвижкой с помощью которой башню отключают от сети. Для компенсации температурных напряжений, возникающих при изменении температуры, на подающе-отводящей трубе устанавливают компенсатор. Водообмен в баке создаёт такую скорость движения воды, при которой она не замерзает при наружной температуре равной -20…-25 °С. С внешней стороны верхняя часть башни снабжается теплоизоляционным материалом. Для создания у потребителей необходимого напора, башню стараются установить в наиболее возвышенном месте.
Зона санитарной охраны.
Зона санитарной охраны проектируется и организуется на всех водоисточниках и сооружениях хозяйственно-питьевого водопровода с целью обеспечения санитарно - эпидемиологической надёжности систем централизованного водоснабжения сельского посёлка. Проекты зон санитарной охраны разрабатываются одновременно с проектом водопровода.
Санитарная зона делится на 2 пояса, в каждом из которых соблюдается особый режим.
Первый пояс - зона строгого режима. В ней размещаются водозаборные очистные сооружения, насосные станции. Здесь запрещается: проживание людей, все виды строительства за исключением связанного с техническими нуждами самого водопровода. Этот пояс ограждается забором и полосой зелёных насаждений и охраняется.
Второй пояс – зона ограничения – охватывает всю территорию бассейна питания водоисточника. В этой зоне по возможности ограничивается строительство предприятий, которые могут загрязнить воду и т.д.
Согласно выше изложенным требованиям принимаем: первый пояс зоны санитарной охраны скважины - квадрат со стороной 50 м (насосная станция и скважина будут находиться в центре этого квадрата), водонапорной башни – квадрат со стороной 30 м.; вдоль водоводов организуем второй пояс зоны охраны шириной в обе стороны 10м.
Выбор трасс водопроводной сети.
С целью снижения затрат на материалы для трубопровода, а также затрат на его сооружение, прокладку трасс водопроводной сети будем осуществлять вдоль дорог, так как абсолютное большинство потребителей находятся у дорог. По данным трассам вода будет поступать на промышленные объекты и животноводческие фермы, попутно из этих же трасс будет осуществляться разбор воды населением. Так же для обеспечения пожарной безопасности устанавливаем пожарные гидранты на расстоянии друг от друга не более 150 метров.
2. Определение узловых, путевых и расчётных расходов
Потребность в воде различных потребителей характеризуется нормой водопотребления. Норма водопотребления населения и животных – это объем воды потребляемый одним животным в сутки в среднем за год, в литрах. Норма водопотребления на выполнение производственных процессов – это объём воды в литрах, затрачиваемый на изготовление единицы продукции, ремонта и обслуживания производственного оборудования.
Устанавливаем виды и количество водопотребителей, расположенные на трассе водопроводной сети, особенности отбора воды и составляем гидравлическую модель сети (рис. 1), а их характеристику сводим в таблицу 2.1 - Характеристика водопотребителей:
Таблица 2.1 Характеристика водопотребителей.
| Узел или участок | Водопотребитель | Расход |
| 1-2 | Население, школа, клуб, стадион, торг. центр | Q1-2 - путевой |
| 1-3 | Население | Q1-3 - путевой |
| 3-4 | Население | Q3-4 – путевой |
| 1-6 | Население, дет. сад | Q1-6 - путевой |
| 6-7 | Население, торг. центр | Q6-7 – путевой |
| 5 | Спирт завод | Q5 – узловой |
| 8 | Свиноферма | Q8 – узловой |
1. Определяем среднесуточное водопотребление, среднее за год:
Qсут.ср.i = Ni∙qi, л/сут
где: Ni - общее количество водопотребителей данного вида, шт.
qi – норма водопотребления рассматриваемого потребителя, л/сут. ( таблица 9.1 [2]).