Instalatii Hidroedilitare

Universitatea Tehnica de Constructii Bucuresti Facultatea de Inginerie a InstalatiilorInstalatii Hidroedilitare

Proiect

Anul IV Seral Grupa 1

2014 Cuprins

1.Debite caracteristice ale necesarului de apa - Qn32.Debite caracteristice ale cerintei de apa43.Volumul rezervei intangibile de incendiu - Vi54.Debite de dimensionare si verificare pentru obiectele tehnologice ale sistemului de alimentare cu apa65.Caracteristici hidrogeologice66. Proiectarea captarii din surse subterane77.Dispunerea in plan a forajelor fata de putul colector (P.C.) ramura A88.Dimensionarea conductelor de sifonare99.Calculul inaltimii vacuumetrice1010.Cota cuvei castelului de inmagazinare1111.Dimensionarea aductiunii1212.Calculul consumului anual de energie electrica1213.Reteaua de distributie1414.Dimensionarea arterelor1815.Echilibrarea retelei de distributie prin Metoda Lobacev2016.Calculul cotelor piezometrice in nodurile retelei2117.Calculul presiunilor disponibile in nodurile de retea2218.Reteaua de canalizare pentru colectarea apelor uzate:2419.Dimensionarea tronsoanelor colectorului principal27

Date initiale

Se va dimensiona instalatiile sistemului de alimentare cu apa si canalizare necesare asigurarii apei potabile si evacuarii apelor uzate dintr-o localitate in curs de sistematizare.N numarul de locuitoriN = 9500 + 600*Ns = 13700 (locuitori)Ns = 7 (numarul de ordine)

1. Debite caracteristice ale necesarului de apa - Qn aceste debite trebuie sa ajunga la consumatorQn zi mediu debit zilnic mediu al necesarului de apaQn zi max debit zilnic maxim al necesarului de apaQn orar max debit orar maxim al necesarului de apaQn zi mediu = , in care:Ni numar de consumatori aferenti categoriei necesarului de apaqi norma necesarului specific (l/om,zi); se ia din STAS 1343/1i categoria necesarului de apa: - necesar gospodaresc- necesar public- necesar pentru spalat strazi, stropit spatii verzi- necesar pentru industria localaqgospodaresc = qg = 180 [l/om,zi]qpublic = qp = 100 [l/om,zi]qspalat strazi, stropit spatii verzi = qs= 20 [l/om,zi]qindustrie locala = qind. l. = 30 [l/om,zi] (conf. tema)Deci:Qn zi mediu = Qn zi max = , in carekzi= 1,2 - coeficient de neuniformitate zilnica (STAS 1343/1)Qn orar max = , in careko=1,3 - coeficient de neuniformitate orara (STAS 1343/1)2. Debite caracteristice ale cerintei de apa

Qs zi mediu debit zilnic mediu al cerintei de apaQs zi max debit zilnic maxim al cerintei de apaQs orar max debit orar maxim al cerintei de apaQs zi mediu = kp * ks * Qn zi mediu = 1,15*1,02*4521 = 5304Qs zi max = kp * ks * Qn zi max = 1,15*1,02*5425 = 6364Qs orar max = kp * ks * Qn orar max = 1,15*1,02*294 = 345, in carekp = 1,15 coeficient care tine seama de pierderile tehnic admisibile datorita neetanseitatii conductelorks = 1,02 coeficient de surplus tehnologic

3. Volumul rezervei intangibile de incendiu - Vi

Vi = a * Qn orar max * Te + a = 0,7a * Qn orar max * Te volumul pentru consumul din localitate - hidranti interiori - hidranti exteriori= Vsi - volumul strict necesar stingerii incendiilor;; - STAS 1478n si Qie STAS 1343/1Ti durata de functionare a hidrantilor interioriTe durata de functionare a hidrantilor exteriori debitul hidrantilor interiori debitul hidrantilor exteriorin numarul de incendii teoretic simultaneVsi = = (5 + 5)*3,6 * + (10 + 10)*3,6 * 3 = 6 + 216 = 222 [m3]Vi = a * Qn orar max * Te + = 0,7 * 294 * 3 + 222 = 840

4. Debite de dimensionare si verificare pentru obiectele tehnologice ale sistemului de alimentare cu apaQI c = Qs zi max + kp*ks*Qri = 6364 + 1,15*1,02*840 = 7350=85unde Qri debit de refacere al volumului ViQri = Tri = 1 [zi] timp de refacere al volumului ViQII c = Qs orar max + =108QII v = a*Qs orar max + =905. Caracteristici hidrogeologice Elementele captarii din apa subterana:H = 8 + 0,1 * Ns = 8 + 0,7 = 8,7 [m]H grosimea minima a stratului acviferk = 70 [m/zi]i = 0,05d40 = 0,5 mmq1 = 2 [l/s] s1 = 0,04 * 2 * (2 +1) = 0,24 [m]q2 = 4 [l/s] s2 = 0,04 * 4 * (4 +1) = 0,8 [m]q3 = 6 [l/s] s2 = 0,04 * 6 * (6 +1) = 1,68 [m]d40 40% din materialul granular din zona de unde este extrasa apa subterana trece prin sita cu ochiurile de 0,5 mm

6. Proiectarea captarii din surse subterane

6.1. Debitul optim q0 si denivelarea optima s0 (conf. grafic)q0 = 6,4 [l/s]s0 = 2 [m]va = f(d40)va = 1 [mm/s] = 10-3 [m/s]q = 2 r(H s)*vas = H q = 0s = 0 q = 2 rH va = 0,3 * 3,14 * 8,7 * 10-3 = 7,81 *10-3 = 8,2 [l/s]6.2. Numarul de foraje nn = 1,2 * = 1,2 * = 17 (foraje)1 foraj functioneaza la parametrii Coeficientul 1,2 tine seama de influenta reciproca dintre foraje, la functionarea simultana.6.3 Lungimea frontului captarii - LfLf = 6.4. Distanta dintre foraje ll = 6.5. Distanta de protectie sanitara - DamonteDamonte = , undep = 0,1 0,2 porozitatea efectiva viteza reala de curgere a apei prin interspatiile materialului granularT = 20 zile timp normat de filtratie a apei pentru perimetrul a regim sever care se instituie in jurul captariiDaval = 20 [m]

7. Dispunerea in plan a forajelor fata de putul colector (P.C.) ramura A

8. Dimensionarea conductelor de sifonareDimensionarea se face in limite de viteze cuprinse intre 0,4 0,8 [m/s]. Diametrele se vor alege astfel incat viteza apei sa creasca usor spre P.C. (putul colector).dA-PC = 35 [m]

TronsonQ [l/s]Dn [mm]v [m/s]JL [m]hr=JL [m]Cote piezometrice [m]

F1-25.061250.410.0024590.1416221.38

221.24

2-310.121750.450.0018500.0900

221.15

3-415.182000.50.0019500.0950

221.05

4-520.242250.550.002500.1000

221

5-A25.32250.640.00272030.5481

220.45

A-P.C.45.542750.750.003350.1050

220.35

hr=1.08

Se calculeaza nivelul hidrostatic in F1:

Se calculeaza nivelul hidrodinamic in F1:

Se calculeaza nivelul putului colector:

9. Calculul inaltimii vacuumetrice se amplaseaza forajele pe planul de situatie (scara 1:5000) la distanta de 1 cm ( deci la 50 m) se calculeaza cota terenului in zona de amplasare a forajului

Se calculeaza inaltimea vacuumetrica:

- nivelul apei in puul colector - nivelul minim al apei in puul colector10. Cota cuvei castelului de inmagazinare1 punctul de cota maxima din localitate2 cel mai departat punct fata de castel3 punct de cota inalta dar si departat fata de castelse aplica relatia lui Bernoulli pentru fiecare situatie in punctele date.[m] - cota ax conducta in zona de bransament - presiune de serviciu la bransament

(1) [m](2) [m](3) [m]

Se alege cota cu nivelul cel mai mare din cele trei calculate:

Se adopta: +4 m = 30+227,02+4 = 261,2 [m]11. Dimensionarea aductiuniiLSP-R=645 m (lungime masurata pe plan)QI c = Qs zi max + kp*ks*Qri = 6364 + 1,15*1,02*840 = 7350=85v= [0,61,2] m/sDin diagrama Manning s-au determinat:Dn=350 [mm]; v=0,78 [m/s]; J = 0,0027

12. Calculul consumului anual de energie electricaHp=inaltimea de pompare

pierderile de sarcina pe conducta de aspiratie - pierderi de sarcina pe conducta de refulare

E = P * 365 *24 = 135517 [KWh/an]E = energia electrica consumata anualP = P = puterea pompei

randament care se alege 0,65

13. Reteaua de distributie

Conventie notare debite

Qi debit initialQf - debit finalq*l consum pe artera mnQi = q*l + Qf

Etape: se numeroteaza nodurile; se stabileste sensul de circulatie al apei; lungimile arterelor se scriu pe schema;Debite: sunt concentrate in noduri; se considera uniform distribuit pe lungimea retelei;; se calculeaza consumurile pe artere q*l; se verifica apoi daca ; sectionarea fictiva a retelei in nodurile 4 si 9; debitele finale in nodurile 4 si 9; (debit final pe artera 3,4); ; ; ;Calculul debitelor pe artere: in noduri se aplica ecuatia de continuitate; suma debitelor prelevate din nod (debite initiale sau/si ) se imparte la numarul arterelor care alimenteaza nodul si se determina valorile debitelor finale. Masurile arterelor masurate pe plan:

;

Nod 3;;

= 1,15;;; Nod 2;;;;;

Nod 5:;;; Nod 8:;;; Nod 6:;; Nod 7:;;;Verificare nod 1 = 23,52 + 62,68 + 21,37 = 107,57; ; (se verifica)14. Dimensionarea arterelor

15. Echilibrarea retelei de distributie prin Metoda Lobacev Calculul modulului de rezistenta (M) de pe fiecare artera:; k= modul de debit aria ; [m] - raza hidraulica pentru conducte din otel, fonta si Presmo Calculul debitului de corectie propriu fiecarui inel :=

Calculul debitului corectat:

Calculul pierderilor de sarcina pe inel cu debitul corectat:

Conditie:

16. Calculul cotelor piezometrice in nodurile retelei Dimensionarea arterei dintre castel C si nodul 1 la debitul QII c = 108Dn 400 [mm]; v=0,73 [m/s]; J = 0,002;

+4 m = 30+227,02+4 = 261,2 [m][m]; 258,58 - 0,1 = 258,48 [m]258,48 0,4 = 258,08 [m]258,08 0,8 = 257,28 [m] 257,28 1,91= 255,37 [m] 258,48 0,45 = 258,03 [m]258,03 0,94 = 257,09[m]258,48 0,66 = 257,82 [m] 257,82 1,18 = 256,64 [m] 256,64 1,41 = 255,23 [m]17. Calculul presiunilor disponibile in nodurile de retea

Nod 1: [m] [m]

Nod 2: [m] [m]

Nod 3: [m] [m]

Nod 4: [m] [m]

Nod 5: [m] [m]

Nod 6: [m] [m]

Nod 7: [m] [m]

Nod 8: [m] [m]

Nod 9: [m] [m]

18. Reteaua de canalizare pentru colectarea apelor uzate:Dimensionarea acestei retele se face la debitul Quz orar max care se calculeaza astfel:

Quz orar max debitul orar maxim de apa uzata;Qs orar max debitul orar maxim al cerintei de apa.Pentru dimensionare se utilizeaza diagrama Manning pentru canale de beton.

Se dimensioneaza tronsoane 2 3 si 3 4:

l2, 3 = 4 * 50 = 200 [m]Qlateral 2-3 = (34,6) * 50 * 0,01037 = 17,94

Panta radierului: > 1 se adopta

> 1 se adopta

19. Dimensionarea tronsoanelor colectorului principalTronson 2,3: Dn2-3 = 250 [mm]Qplin 2-3 = 0,037 ; vplin = 0,74 a = 0,67

< 3 conditia este respectataTronson 3-4:Dn3-4 = 300 [mm]Qplin 3-4 = 0,058 ; vplin = 1,22 a = 0,68

< 3 conditia este respectata

pg. 2