1 Определение расчетных расходов воды. Гидравлический расчет водопроводной сети

1.1 Общие сведения об объекте водоснабжения

1.1.1 Характеристика района строительства водозабора

Физика – географические особенности района строительства: город расположен в южной части Красноярского края на левом берегу Енисея, ниже впадения в него реки. Климат района умеренный, континентальный. Для города характерны продолжительная зима и короткое лето. Снежный покров держится долго: с ноября по май (200-210 дней). Тёплый период — непродолжительный (100-110 дней), а лето короткое (70-80 дней). Средняя температура воздуха в зимний период от -22,0°С до -24,0 °С; средняя температура воздуха в тёплый период соответственно от 16,0 °С до 17,0 °С, средняя годовая температура составляет +1 °С.

Влажность воздуха – один из элементов режима увлажнения территории. Относительная влажность воздуха, характеризующаяся степенью насыщения воздуха водяным паром, меняется в течении суток и года в широких пределах.

Преобладающим направлением является восточное направление.

Осадки. Годовой ход осадков характеризуется относительно сухой зимой и резко выраженным осенним максимумом. Летом выпадает наибольшее количество осадков за год, зимой – наименьшее.

Глубина промерзания грунтов 2,6метра.Город молод и очень компактен — районирования как такового в нём нет. Он разделён на микрорайоны с девятиэтажными и пятиэтажными домам. На территории города расположены угольная ТЭЦ и м.

Город расположен на левом берегу реки, которая является источником водоснабжения.

1.1.2 Характеристика источника водоснабжения

Город расположен на берегу реки. Ширина реки на этом участке имеет вид ущелья шириной около 500м. В верховьях река носит характер горной реки. Участок, прилегающий к проектируемому городу, относится к переходной зоне, где горная река приобретает черты равнинных водостоков. Течение реки на восток

Русло реки сложено галькой, а у левого берега гравелистым песком. Основное русло реки и притоки в летнее время года сильно зарастают, особенно в прибрежных зонах и у островов. Средняя скорость течения 0,53 м³/с. Данный участок реки в целях судоходства не используется. В летнее-зимне-осенний межень поддерживаются уровни 118,98÷116,98 м, а в паводок водослив расход пропускает почти без трансформации.

Основным источником питания являются воды от таяния снегов в горах и на равнинной части водосбора, в меньшей части дожди, выпадающие в летне-осенний период и грунтовые воды.

Зимний режим реки характеризуется наличием тучи и ее присутствием подо льдом при установлении ледостава и образованием заторов при вскрытии реки. Установлению ледостава предшествует туча со средней продолжительностью 10 дней.

Ледостав устанавливается в среднем 3 ноября и продолжается от 147-195 дней. Средняя мутность воды в реке составляет 108 г/м³.

Вода в источнике относится к мало мутным и характеризуется следующими показателями качества воды, которые приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1. – Показатели качества воды в реке

Наименование природных примесей	Показатели качества исходной воды	Нормативы (ПДК по СанПиН 2.1.4.1074-01
Мутность, мг/л	75	1,5
Цветность, град.	45	20
Фтор, мг/л	0,4	1,2
Железо общее, мг/л	0,003	0,3
Хлориды, мг/л	1	350
Сульфаты, мг/л	5,7	500
Медь, мг/л	0,008	1,0
Алюминий, мг/л	0,07	0,2
Фосфаты, мг/л	0,029	3,5
Марганец, мг/л	0,02	0,1
Нефтепродукты, мг/л	0,2	0,1
Цинк, мг/л	0,003	5
Никель,мг/л	0,001	0,02
Минерализация, мг/л	102,4	1000
Азот нитритный, мг/л	0,002	3,3
Азот нитратный, мг/л	0,03	45
Магний,мг/л	2,4	50
БПК5, мг О2/л	1,8	3
Фенолы летучие	0,004	0,001
СПАВ, мг/л	0,02	0,5

1.1.3 Данные о населенном пункте

Застройка жилого сектора создана из групп пятиэтажных и девятиэтажных многосекционных домов, оборудованных горячим и холодным водоснабжением, канализацией и центральным отоплением.

Имеется сеть детских учреждений, пять общеобразовательных школ, общественно – торговые центры один, а также имеется два больничный комплекс, столовая, кафе, баня, профелокторий.

Улицы населенного пункта озеленены и заасфальтированы. Основной путь сообщения населенного пункта с городами – автомобильные дороги, железная дорога.

На территории города расположена ТЭЦ

1.2 Характеристика промышленных предприятий

1. ТЭЦ. Аббревиатура ТЭЦрасшифровывается, как Теплоэлектроцентраль.

Сокращение ТЭЦ пришло к нам со времен СССР. ТЭЦ является ТЭС (Тепловая электростанция) и работает по тем же циклам, что и любая другая тепловая электростанция: паровой цикл и паро - газовый цикл.

Функция ТЭЦ - снабжать население и предприятия электричеством и тепловой энергией (горячее водоснабжение, отопление и пар на производство).

В отопительный сезон ТЭЦ работают по тепловому графику. Т.е. прежде всего держат температуру сетевой воды в прямой магистрали в зависимости от температуры наружного воздуха и наличия ветра. По электрическому графику ТЭЦ могут работать в летнее время, допустим тогда, когда отключены отборы с турбины на теплофикацию.

По электрической мощности ТЭЦ обычно проигрывают ГРЭС. Их обычная электрическая мощность не превышает 500 МВт. Но зато по тепловой мощности ТЭЦ впереди. Их обычная тепловая мощность превышает 1000 ГКалл/час.

Строительство ТЭЦ экономически выгодно в городахс населением в несколько сот тысяч человек.

Топливом для ТЭЦ может служить как уголь, так и газ.

Принцип работы

ТЭЦ конструктивно устроена как конденсационная электростанция(КЭС). Главное отличие ТЭЦ от КЭС состоит в возможности отобрать часть тепловой энергии пара, после того, как он выработает электрическую энергию.

В зависимости от вида паровой турбины, существуют различные отборы пара, которые позволяют забирать из нее пар с разными параметрами. Турбины ТЭЦ позволяют регулировать количество отбираемого пара. Отобранный пар конденсируется в сетевых подогревателях и передает свою энергию сетевой воде, которая направляется на пиковые водогрейные котельные и тепловые пункты. На ТЭЦ есть возможность перекрывать тепловые отборы пара, в этом случае ТЭЦ становится обычной КЭС. Это дает возможность работать ТЭЦ по двум графикам нагрузки:

– Тепловому — электрическая нагрузка сильно зависит от тепловой нагрузки (тепловая нагрузка — приоритет)

– Электрическому — электрическая нагрузка не зависит от тепловой, либо тепловая нагрузка вовсе отсутствует, например, в летний период (приоритет — электрическая нагрузка).

Совмещение функций генерации тепла и электроэнергии выгодно, так как оставшееся тепло, которое не участвует в работе на КЭС, используется в отоплении. Это повышает расчетный КПДв целом (80 % у ТЭЦ и 30 % у КЭС), но не говорит об экономичности ТЭЦ. Основными же показателями экономичности являются: удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении и КПДцикла КЭС.

При строительстве ТЭЦ необходимо учитывать близость потребителей тепла в виде горячей воды и пара, так как передача тепла на большие расстояния экономически нецелесообразна.

У угольной электростанции есть как преимущества, так и недостатки по сравнению, например, с газовой (обычной не будем брать в расчет современные ПГУ).

Тепловые электростанции имеют как преимущества, так и недостатки в сравнении с другими типами электростанций. Можно указать следующие достоинства ТЭС:

• относительно свободное территориальное размещение, связанное с широким распространением топливных ресурсов;

• способность (в отличие от ГЭС) вырабатывать энергию без сезонных колебаний мощности;

• площади отчуждения и вывода из хозяйственного оборота земли под сооружение и эксплуатацию ТЭС, как правило, значительно меньше, чем это необходимо для АЭС и ГЭС;

• ТЭС сооружаются гораздо быстрее, чем ГЭС или АЭС, а их удельная стоимость на единицу установленной мощности ниже по сравнению с АЭС.

• В то же время ТЭС обладают крупными недостатками:

• для эксплуатации ТЭС обычно требуется гораздо больше персонала, чем для ГЭС, что связано с обслуживанием весьма масштабного по объему топливного цикла;

• работа ТЭС зависит от поставок топливных ресурсов (уголь, мазут, газ, торф, горючие сланцы);