Нормы водопотребления. Режим водопотребления и расчетные расходы

Нормы хозяйственно-питьевого водопотребления в населенных пунктах на одного жителя зависят от степени благоустройства районов жилой застройки, принимаются по табл. 1 СНиП 2.04.02 -84* [1].

Потребители расходуют воду неравномерно в течение года и суток. Такая неравномерность водопотребления учитывается коэффициентами неравномерности К_сут и К_час .

К_сут – суточный коэффициент неравномерности водопотребления, учитывает неравномерность использования воды потребителями в отдельные сутки в течение года:

K_сут.max = > 1,

K_сут.min = < 1,

 

где , Q_cут.min– соответственно максимальный и минимальный суточные расходы воды в течение года; – среднесуточный расход воды за год.

Коэффициенты суточной неравномерности водопотребления зависят от уклада жизни населения, сезона года, режима работы предприятий, степени благоустройства районов жилой застройки. Значения коэффициентов суточной неравномерности водопотребления составляют К_сут.max = 1,1…1,3, К_сут.min = 0,7…0,9.

К_час – часовой коэффициент неравномерности водопотребления, учитывает неравномерность использования воды потребителями в различные часы в течение суток:

К_час.max = ,

К_час.min = ,

 

где , Q_час.min – соответственно максимальный и минимальный часовые расходы воды в течение суток; – среднечасовой расход воды за сутки:

К_час./max = α_max·β_max ,

К_час./min = α_min·

 

где α·– коэффициент, учитывающий степень благоустройства районов жилой застройки, режим работы предприятия и другие факторы; α_max = 1,2…1,4 и α_min = 0,4…0,6; β – коэффициент, учитывающий число жителей в городе, принимается согласно СНиП 2.04.02-84* «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».

Зная режим водопотребления, можно установить режим подачи воды и режим работы сооружений. Режим работы насосной станции второго подъема может быть равномерным или по ступенчатому графику. При равномерном режиме насосы работают равномерно в течение суток, подавая средний часовой расход (линия 1 рис.1.2.1). При ступенчатой работе возможны два случая: первый предусматривает подачу воды насосами в полном соответствии с графиком водопотребления (линия 2 рис.1.2.1), и тогда необходимость водонапорной башни отпадает. Во втором случае (линия 3 рис.1.2.1) насосы, установленные на станции, в часы максимального водопотребления подают меньшее по сравнению с требуемым количеством воды, а в часы минимального водопотребления несколько больший расход. Не совпадения в отдельные часы количества воды, подаваемой насосной станцией и забираемой жителями, компенсируется водонапорной башней. Для регулирования неравномерности работы насосных станций кроме водонапорных башен в системах водоснабжения могут использоваться и другие сооружения − контррезервуары, узлы регулирования. Насосная станция первого подъема и связанные с ней водоприемные и очистные сооружения, как правило, работают равномерно.

 

 

 

Рис. 1.2.1. Совмещенный график водопотребления и подачи воды насосами

 

Режим водопотребления предприятия складывается из режима потребления соответствующих групп потребителей. Режим расходования воды на технологические нужды зависит от технологии производства и задается технологами.

Режим потребления воды на хозяйственно − питьевые нужды работающих определяют посменно. Потребление воды на принятие душа осуществляется в первый час последующей смены.

Общий режим отбора воды из системы водоснабжения складывается из режимов водопотребления соответствующих групп потребителей воды.

Режим работы систем водоснабжения в целом и отдельных ее элементов и сооружений зависит от режима водопотребления.

Так как при очистке воды используются сложные физико-химические процессы, а также из экономических соображений режим работы очистных сооружений, водозабора, насосной станции первого подъема принимают равномерным в течение суток.

Режим работы насосных станций второго подъема стремятся максимально приблизить к режиму водопотребления. На практике принимают двух-, реже трехступенчатый режим их работы.

Режим работы резервуаров чистой воды является производным от режимов работы очистных сооружений и насосной станции второго подъема, режим работы водоводов, водонапорной башни – от режимов работы насосной станции второго подъема и водопотребления населенного пункта.

Расчетными называютсярасходы воды, определенные теоретически исходя из нормы водопотребления и количества потребителей. Определение расчетных расходов воды является одной из основных задач проектирования систем водоснабжения.

Расход воды на хозяйственно-питьевое водопотребление.Среднесуточный расход воды (средний за год) потребителями определяется по формуле:

 

Q_сут.ср = , м³/сут,

 

где q – норма водопотребления на одного жителя или на единицу продукции, л/сут; N – расчетное число жителей в населенном пункте или количество выпускаемой продукции за сутки.

Максимальный суточный расход воды (максимальный за год) потребителями определяется по формуле:

 

Q_сут.max = Q_сут.ср · К_сут..max , м³/сут.

 

Среднечасовой расход воды (средний за сутки) потребителями определяется по формуле:

 

Q_час.ср = , м³/час,

 

где Т – время водопотребления: для населения Т = 24 часа, для предприятий Т = 8, 16, 24 часа в зависимости от числа смен работы.

Максимальный часовой расход воды (максимальный за сутки) потребителями определяется по формуле:

Q_час.max = Q_час.ср ·К_{час. max}, м³/час.

 

Максимальный секундный расход воды потребителями определяется по формуле:

 

q_c.max = , л/с.

 

По максимальному суточному расходу воды рассчитываются очистные сооружения.

По максимальному часовому расходу воды рассчитываются насосные станции первого и второго подъемов.

По максимальному секундному расходу воды рассчитывается водопроводная сеть.

Расход воды на пожаротушение.Система водоснабжения должна обеспечить возможность подачи воды на пожаротушение в любое время.

Для населенных пунктов нормы расхода воды на наружное пожаротушение регламентируются в СНиП 2.04.02-84* и составляют: для зданий до двух этажей включительно от 5 до 25 л/с на 1 пожар, для зданий три этажа и более − от 10 до 100 л/с на 1 пожар в зависимости от числа жителей. Расчетное количество одновременных пожаров в населенном пункте составляет от 1 до 3.

Для промышленных предприятий нормы расхода воды на наружное пожаротушение согласно СНиП 2.04.02-84 составляют 10…100 л/с и зависят от степени огнестойкости здания, объема здания и категории производства по пожарной безопасности.

В течение 10 мин тушение пожара производится из водопроводной сети, а затем с помощью пожарных машин.

Водопотребление промышленных предприятий. На промышленных предприятиях вода расходуется на технологические нужды производства, хозяйственно-питьевые нужды работающих и на пользование душем.

Нормы водопотребления на единицу продукции принимаются по нормативным справочникам или устанавливаются технологом промышленного предприятия в зависимости от производственных процессов.

Суточное потребление воды, м³/с:

 

,

 

- норма водопотребления воды на одного человека в смену; - количество рабочих в сутки (раздельно в холодных и горячих цехах).

Потребление воды в смену, м/с:

 

,

где N₂ - количество работающих в смену.

Максимальное секундное потребление воды в данную смену, л/с:

 

.

Расход воды на пользование душем в бытовых помещениях промышленныхпредприятияй:

Суточное потребление воды на пользование душем, м³/сут :

 

 

q_q – норма потребления на одну процедуру в душе; N₃ – количество человек, пользующихся душем.

Потребление воды на пользование душем в смену, м³/cм:

 

,

где N₄-количество человек, пользующихся душем в смену.

Секундное потребление воды данной смены, л/с:

 

,

где 45 с – продолжительность действия душевой после смен.

Расчетный расход воды полива территорий:

 

,

где F – площадь полива в га; q_пол – поливочная норма л/сут м².

Секундный расход воды для полива л/с:

 

.

Среднесуточное количество полива за год, м³/cут:

,

 

где Т_пол. – количество суток в году, когда ведется полив.

Расход воды в столовых промышленного предприятия, м³/сут:

 

,

где q_cт – норма расхода воды в столовой на одного обедающего 18-25л с коэффициентом часовой неравномерности потребления 1,5.

Максимальное секундное водопотребление в столовой равно, л/с:

 

_,

где Т_ст.- количество часов работы столовой.

Режим поливочного потребления является неслучайным и управляемым. Принимают 1 − 2 поливки в сутки общей продолжительностью 6 − 8 часов. Режим поливочного водопотребления принимают равномерным в течение принятой продолжительности поливки. Часы поливки не должны совпадать с часами максимального водопотребления.