Учебное пособие 1595

1057

КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсового проекта и практических занятий для студентов бакалавриата, обучающихся по направлению 08.03.01

«Строительство», профиль «Водоснабжение и водоотведение»

Воронеж 2015

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный архитектурно-строительный университет»

КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

Методические указания к выполнению курсового проекта и практических занятий

для студентов бакалавриата, обучающихся по направлению 08.03.01 «Строительство», профиль «Водоснабжение и водоотведение»

Воронеж 2015

2

УДК 628.1/2

ББК 38.761я73

Составитель В.В. Помогаева

Комплексное использование водных ресурсов: метод. указания к выполнению курсового проекта и практических занятий / Воронежский ГАСУ; сост.: В.В. Помогаева. – Воронеж, 2015. - 50 с.

Приводятся основные положения комплексного использования водных ресурсов для водоснабжения населенного пункта и промышленного предприятия. Дана оценка состояния водных объектов при использовании их как источников водоснабжения, так и для приема сточных вод. Изложены принципы составления водохозяйственного баланса для населенного пункта и промышленного предприятия с учетом количественных и качественных показателей воды. Приведены принципы определения пригодности водоемов для различных целей водопользования, демографической емкости района застройки по водным ресурсам. Даются в полном объеме сведения нормативного характера, необходимые для выполнения курсового проекта и практических занятий по дисциплине «Комплексное использование водных ресурсов».

Предназначены для студентов бакалавриата, обучающихся по направлению 08.03.01 «Строительство», профиль «Водоснабжение и водоотведение»

Ил. 3. Табл. 9. Библиогр.: 16 назв.

УДК 628.1/2 ББК 38.761я73

Печатается по решению учебно-методического совета Воронежского ГАСУ

Рецензент - В.Я. Манохин, д.т.н., проф. кафедры пожарной и промышленной безопасности

3

2.1Место положения и физико-географические условия района

3.1. Определение хозяйственно-питьевых расходов воды в населенном

5.3Оценка эффективности использования водных ресурсов на

6.2Определение допустимых концентраций химических загрязнений при

6.3Определение предотвращенного ущерба при сбросе сточных вод в

6.4Определение пригодности водоемов принимающих сточную воду для

ВВЕДЕНИЕ

Понятие «комплексное использование и охрана водных ресурсов» предусматривает следующие основные мероприятия:

всестороннюю оценку природных вод с учетом антропогенной деятельности в современных условиях и на перспективу;

выявление потребностей в воде всех отраслей промышленности и сельского хозяйства, обоснование норм водопотребления с учетом повторного или последовательного использования воды, определение объема безвозвратных потерь;

установление мер по охране природных вод от истощения и загрязнения, а также разработку мер и предложений по очистке, обезвреживанию и использованию промышленных, коммунальных и сельскохозяйственных стоков;

подсчет экономического эффекта от реализации запроектированных мер.

Цель курсового проекта «Комплексное использование водных ресурсов»: научить будущих специалистов-строителей самостоятельно учитывать требования по охране природы, рациональному использованию водных ресурсов при проектировании, строительстве и эксплуатации водного хозяйства. Решать водохозяйственные задачи промышленности, городов и населенных пунктов с учетом наиболее выгодных экономических и технических решений, учитывающих экологические и социальные стороны решения проблем комплексного использования водных ресурсов. Рассчитывать емкость района по водным ресурсам, оценивать рациональность использования водных ресурсов.

Задача курсового проекта - закрепление теоретических знаний и применение их на стадии проектирования.

Процесс изучения дисциплины «Комплексное использование водных ресурсов» при выполнении курсового проекта и практических работ направлен на формирование следующих компетенций:

умением использовать нормативные правовые документы в профессиональной деятельности (ОПК-8);

способностью участвовать в проектировании и изыскании объектов профессиональной деятельности (ПК-4);

знанием научно-технической информации, отечественного и зарубежного

опыта по профилю деятельности (ПК-13).

В результате изучения дисциплины бакалавр должен:

Знать:

основные элементы и принципы построения водохозяйственных комплексов;

требования к составлению водохозяйственных комплексов и балансов при решении водохозяйственных задач промышленности и населенных пунктов;

5

нормативные базы в области инженерных изысканий, принципов проектирования сооружений, инженерных систем, планировки и застройки населенных мест;

научно-техническую информацию, отечественного и зарубежного опыта по комплексному использованию водных ресурсов.

Уметь:

правильно использовать знания при постановке и решении конкретных технических задач с учетом комплексного использования водных ресурсов;

правильно использовать законодательные и нормативные акты при проектировании водохозяйственных комплексов.

Владеть:

навыками использовать нормативные правовые документы при решении водохозяйственных задач промышленности и населенных пунктов.

На основании исходных данных необходимо произвести расчет баланса водопотребления и водоотведения в населенном пункте (НП) и на промышленном предприятии (ПП), оценить рациональность использования водных ресурсов, определить потенциал развития района, учитывая количество

икачество воды.

1.Исходные данные для выполнения курсового проекта. Оформление курсового проекта

1.Ситуационный план, М 1:500 000: прил. 1.

2.Исходные данные по населенному пункту и промышленному предприятию:

табл. П.2.1.

3.Исходные данные по поверхностным источникам: табл. П.2.2.

4.Исходные данные по качеству воды в источниках водоснабжения:

табл. П.2.3.

5.В пояснительной записке должны быть обоснованы конструктивные решения на следующих этапах:

6.Выбор и обоснование мест расположения водозаборных, водоочистных сооружений и очистных сооружений канализации.

7.Определение расходов воды и количества сточных вод в населенном пункте.

8.Определение расходов воды и количества сточных вод на промышленном предприятии.

9.Расчет водохозяйственного баланса.

10.Оценка рациональности использования водных ресурсов в НП и ПП.

6

В графической части выполняется генплан населенного пункта, промышленного предприятия, схема водоснабжения и водоотведения.

Курсовой проект должен состоять из пояснительной записки с расчетами, схемами, соответствующими обоснованиями – 25-30 листов машинописного текста 14 шрифт Time New Roman и одного листа чертежей формата А1.

2. Физико-географические и инженерно-геологические условия расположения места строительства

На стадии проектирования населенного пункта необходимо оценить район застройки по основным географическим, геологическим и гидрологическим условиям.

2.1. Место положения и физико-географические условия района строительства

Физико-географические условия района строительства оцениваются с учетом заданной области строительства по географическим картам.

Необходимо указать:

физико-географическое положение (возвышенность, низменность и т.д. с абсолютными отметками над уровнем моря);

климат в районе застройки;

среднегодовую температуру наружного воздуха;

температуру наиболее холодной пятидневки;

глубину промерзания грунтов в районе строительства;

количество атмосферных осадков за год:

слой осадков за теплый период года, слой осадков за холодный период года;

повторяемость направлений ветров, с построением розы ветров.

2.2. Гидрологические и инженерно-геологические условия

Водообеспеченность территории оценивается по заданию. Необходимо указать имеющиеся источники водоснабжения, качество воды, уровни воды (средний, минимальный).

По имеющимся показателям выбираем наиболее приемлемый вариант водоснабжения и возможность водоотведения стоков. С учетом розы ветров и рельефа местности планируем место расположения промышленного

7

предприятия, населенного пункта, водозаборных сооружений, водопроводных и канализационных очистных сооружений.

На ситуационном плане выбирается место под строительство населенного пункта с числом жителей 40-60тыс и промышленное предприятие.

Выбор мест расположения водозабора и водоочистных сооружений производится в соответствии с рекомендациями [1] с учетом зон санитарной охраны.

Выбор мест расположения площадки канализационных очистных сооружений относительно населенного пункта производится в соответствии с рекомендациями [2] с учетом санитарно-защитных зон.

3.Водоснабжение населенного пункта

3.1.Определение хозяйственно-питьевых расходов воды

внаселенном пункте

Определение расчетных расходов воды на хозяйственно-питьевые нужды в населенном пункте производится на основании исходных данных (П. 1,2) в соответствии с [1].

Расчетное число жителей в НП определяется с учетом площади жилой застройки и плотности населения по формуле

N=Fнп .n0 , чел, (1)

где Fнп -расчетная площадь населенного пункта (НП), га; n0 - плотность населения, чел/га, (табл.П.2.1).

Среднесуточный хозяйственно-питьевой расход, м3/сут.:

где qж - норма водопотребления, л/(сут.×чел.) (табл.П.2.1).

Расход воды на нужды коммунально-бытовых предприятий (КБП) и административных зданий (АЗ) определяется согласно [3; прил. 3].

Общее количество воды, расходуемое КБП, определяется по формуле

где N-количество водопотребителей или производительность КБП;

q - норма водопотребления в л на единицу измерения [3, прил. 3]; t - время работы предприятия, ч.

Результаты вычислений заносят в табл. 1.

8

Таблица 1 Общее количество воды, расходуемое коммунально-бытовыми предприятиями

Расход воды на полив зеленых насаждений и мойку асфальтовых покрытий определяется с учетом площади населенного пункта по [1, п. 2.3]. Минимальная площадь зеленых насаждений должна составлять 10 %. Площадь определяется по генплану. Расчет проводится в табличной форме (табл. 2).

Определение годовых хозяйственно питьевых расходов воды в населенном пункте.

Максимальный годовой расход, м3/год:

где kсут. мax – коэффициент суточной неравномерности, определяется по [1].

Общий максимальный расход хозяйственно-питьевой воды в населенный пункт (QНП.год.max) поступает от водозабора и водопроводных очистных сооружений.

Неучтенные расходы (10-15 % от максимального расхода) компенсируют безвозвратные потери воды с утечками в трубопроводах и водоразборной арматуре.

Таким образом, из максимального расхода какая-то часть безвозвратно теряется (QНП бп), часть поступает на нужды населения (QНП max), часть – на полив в летнее время улиц, зеленых насаждений, газонов и цветников (QНПпол).

Неучтенные расходы или безвозвратные потери воды в НП определяются по формуле

3.2. Определение класса качества воды в источниках водоснабжения

Класс качества воды – уровень качества воды, устанавливаемый в интервале числовых значений свойств и состава, характеризующий её пригодность для конкретного вида водопользования. Для централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения из подземных и поверхностных источников выделены три класса, показатели которых приведены в табл. П.3.1.

Для каждого класса вод рекомендует следующие методы обработки вод. Подземные источники водоснабжения:

1-й класс – качество воды по всем показателям удовлетворяет требованиям [5] –не требуется очистка;

2-й класс – качество воды имеет отклонения по отдельным показателям, которые могут быть устранены: аэрированием, фильтрованием, обеззараживанием;

3-й класс – доведение качества воды до необходимых требований, методами

обработки, предусмотренными во 2-ом классе, с применением

10