INSTALATII HIDROEDILITARE - Retele de apa si canalizare publica pentru localitatea Deva

PROIECT

INSTALATII HIDROEDILITARE

FOAIE DE CAPAT

Denumire lucrare:Retele de apa si canalizare publica pentru localitatea Deva

Proiect Nr. 1/2009

Beneficiar: Consiliul Judetean Hunedoara

BORDEROU

A.    PIESE SCRISE

1. Foaie de capat

3. Tema proiectului

4. Memoriu tehnic justificativ

5. Breviar de calcul

6. Lista cantitatilor de lucrari

7. Caiet de sarcini

8. Program de control al calitatii

B.    PIESE DESENATE

1. Plan de situatie al localitatii Deva

2. Grafic pentru determinarea debitului unui put forat

3. Frontul de captare

4. Plan retele exterioare de alimentare cu apa

5. Plan retele exterioare de canalizare

6. Profil longitudinal colector principal retele de canalizare

TEMA PROIECTULUI

Sa se proiecteze sistemul de alimentare cu apa si canalizare publica pentru localitatea Deva.

Se cunosc:

1. Planul de stuatie al localitatii cu curbele de nivel.

2. Populatia actuala N₀=(7800+100*n); n-nr de ordine din grupa (10). Sporul natural al populatiei este p=0.003.

3. Localitatea are constructii P, P+1, P+2 cu doua zone de densitate si respectiv de dotari tehnico-sanitare.

4. Sursa de apa este subterana, prin foraje cu nivel liber, care sa satisfaca cerinta de apa. Grosimea stratului de apa este (15-0.1*n) m si se afla la cota (30+0.1*n) m fata de nivelul terenului. Coeficientul de infiltratie este K=0.00025 m/s.

5. Gradul de dotare al cladirilor cu instalatii de alimentare cu apa rece si calda: -zona centrala, gradul 4 - actual si perspectiva

-zona periferica, gradul 3 - actual si perspective

6. Atat la situatia existenta cat si la perspective se vor considera doi agenti economici cu suprafata mai mica de 150ha a caror cerinta maxima de apa pe zi este de (12+0.1*n) l/s.

7. Reteaua de alimentare cu apa va fi retea de inalta presiune.

8. Reteaua de canalizare se efectueaza in system unitar.

9. Adancimea maxima a racordurilor de canalizare este in zona central la 2.5 m fata de nivelul terenului.

10. Coeficientul mediu de scurgere pentru apele meteorice este Ф=0.32.

MEMORIU TEHNIC JUSTIFICATIV

ALIMENTARI CU APA

Inainte de a incepe executia se vor coordona planurile de instalatii cu planurile celorlalte tipuri de instalatii, in vederea corelarii traseelor comune si a rezolvarii cat mai rationale a intersectiilor. De asemenea se va face confruntarea cu planurile structurii de rezistenta si cu planurile de arhitectura pentru a se verifica si daca este cazul a se preciza si dimensiunile golurilor pentru trecerea conductelor.

Se vor utiliza numai materiale si echipamente omologate care corespund din punct de vedere calitativ prevederilor din standardele in vigoare.

Traseele si dimensiunile conductelor sunt conform prevederilor din piesele desenate.

Fixarea si montarea conductelor se va face ingropat pe un pat de nisip cu acoperire de pamant.

Distantele dintre puncte se vor determina in functie de materialul conductei, diametrul si modul de protejare (neizolate sau izolate).

Conductele din tevi de otel zincate se vor imbina prin fitinguri zincate. Imbinarea prin filet poate sa fie fixa (cu mufa filetata sau alte fitinguri) sau demontabila (cu mufa stanga, dreapta, filet lung sau racord olandez). Nu se admit imbinari prin sudura.

Imbinarea tevilor se va realiza pe malul santului in tronsoane cu lungime cat mai mare. Imbinarea armaturilor prevazute in documentatie la conductele din metal se va face prin intermediul flanselor.

Executarea instalatiilor cu conducte din PVC se va face in conformitate cu prescriptiile si tehnologiile indicate in normativ.

Conductele de apa rece montate in sol sau medii agresive se vor izola contra coroziunii cu trei straturi de bitum si doua randuri de hartie tip sulfat (tevi zincate) si citomare in interior si izolatie intarita cu protectie exterioara din banda PVC (tevi nezincate).

Probele la care vor fi supuse instalatiile vor fi:

- proba de etanseitate la presiune

- proba de functionare

La conductele functionand sub presiune verificarea se face hidraulic pe portiuni minime de 100 m la care vor fi montate toate armaturile.

Umplerea tronsoanelor de proba cu apa se va face astfel incat sa se asigure umplerea completa, respectiv evacuarea aerului din conducta.

Presiunea de incercare va fi de 2xP, regim; pentru tronsoanele in care presiunea de regim este mai mare de 5kgf/cm².

Incercarea se va considera reusita daca dupa trecerea intervalului de o ora de la realizarea presiunii de incercare aratata mai sus, scaderea presiunii in tronsonul incercat nu depaseste 10% din presiunea de incercare si nu apar scurgeri vizibile de apa.

Dupa terminarea completa a unei retele de aductiuni inainte de dezinfectarea acesteia se efectueaza o incercare hidraulica generala pe intreaga lungime, in conditiile de functionare la parametrii proiectati.

Dupa proba de presiune conducta se va spala cu apa a carei viteza de spalare va fi de minim 1,5m/s.

Dezinfectarea se va face cu apa continand 20-25mg Cl activ.

Instalatiile se vor plati dupa cum urmeaza, la metru liniar conductele, la bucata armaturile, la metru patrat (izolatii, sprijiniri), la metru cub (terasamente etc.).

In cadrul lucrarilor pregatitoare se intalnesc urmatoarele etape: intocmirea graficului de executie, procurarea materialelor, depozitarea lor, pregatirea acestora, organizarea locului de munca, pregatirea sculelor si utilajelor necesare, precum si formarea echipelor de lucru.

CANALIZARE

Se confrunta planul coordonatelor de retele din documentatie cu situatia instalatiilor existente in zona lucrarilor de canalizare proiectate.

Pentru executarea racordurilor si retelelor de canalizare se vor utiliza in general materialele mentionate:

- tuburi de beton simplu (circulare cu mufa, ovoidale) sau tevi PVC pentru canalizari exterioare tip Hobas

- piesa pentru guri de scurgere, cot simplu cu diametrul minimal de 200 mm

- capace si rame din fonta pentru camine de vizitare

- gratar din fonta

- mortare pentru etansare tuburi

- nisip nespalat de rau pentru realizarea patului la tuburi de beton

- carton bitumat numai in cazul retelelor de drenaj.

Executarea sapaturilor se va face mecanizat, semimecanizat si manual.

Umplerea santurilor se va face in straturi succesive de pamant de 20 cm compactate cu maiul de mana.

Executia canalizarii va incepe obligatoriu din aval spre amonte de la punctul de descarcare, astfel incat sa se asigure scurgerea apelor din sapatura si darea in folosinta a portiunilor executate.

In cazul tuburilor cu mufa in dreptul punctelor de imbinare se va adanci sapatura realizandu-se o groapa.

Tuburile vor fi asezate in zonele de lucru, de-a lungul santului, astfel incat sa se rezeme pe generatoare. Nu se admite rezemarea tuburilor pe mufa sau pe capatul drept.

Lansarea in transee a tuburilor se va face cu cea mai mare atentie pentru a se evita orice ciocnire a acestora. Lansarea se va face manual sau mecanizat dupa executarea patului de nisip de 10 cm grosime pe care se vor aseza tuburile de beton.

Tuburile din beton cu mufa se vor imbina umed respectiv cu franghie gudronata pe 1/3-1/2 din adancimea mufei, restul umplandu-se cu mortar de ciment.

Inainte de executia imbinarii se vor curata capatul tubului si interiorul mufei de orice impuritati.

Capatul tubului se va potrivi cu atentie in dreptul mufei dupa care se va impinge longitudinal tubul in cel anterior, cu ajutorul unei parghii sau manual.

Imbinarea tuburilor din beton simplu circulare se va face in sistem umed cu mortar de ciment si cu guler de beton.

Imbinarea se va realiza prin aplicarea pe toata periferia capului tubului a unui strat de mortar de ciment cu nisip fin, dupa care se va monta al doilea tub, impingandu-l puternic catre tubul precedent, montat astfel ca mortarul sa fie refulat lateral.

Surplusul de mortar se va curata la interior, iar la exterior se va executa un guler de beton cu nisip grosier, pietris marunt.

Verificarea si probarea se va face in doua etape si anume:

- verificarea pe parcurs, in timpul punerii in opera a materialelor pentru urmarirea si controlul calitatii materialelor si a lucrarilor ce raman ascunse sau ingropate;

- verificarea finala pentru controlarea parametrilor de functionare a canalelor, in vederea punerii in functiune.

Lucrarile de canalizare se vor plati conform precizarilor si anume:

- ml - conducte de canalizare

- mp - sprijinirile

- mc - sapaturi, umpluturi

- buc - camine cu capace, guri de scurgere.

BREVIAR DE CALCUL

1.Determinarea cantitatilor de apa:

1.1 Determinarea numarului de locuitori

N₀=7500+100×n n=10

N₀=numarul de locuitori existenti ai centrului populat la data intocmirii documentatiei.

N₀=7500+100×10=8500

N_i=N₀×(1+p)ⁿ¹=8500×(1+0.003)²⁵=9161 (locuitori in perspectiva)

N_i=numarul de locuitori in perspectiva

p=0.003 - procentul mediu de crestere a populatiei

n₁=numarul de ani pentru etapele de perspectiva (25 ani)

1.2 Necesarul de apa al populatiei:

Q=Q_pop+Q_ind [m³/zi]

Q_pop=necesar apa populatie

Q_ind =necesar apa pentru industrie

Q_pop=Q_ng+Q_p+Q_s+Q_im+Q_inc [m³/zi]_s

Q_s= Q_sv+Q_sp

Q_ng-nevoi gospodaresti

Q_p-nevoi publice

Q_s-necesarul de apa pentru spalat

Q_sv-necesarul de apa pentru stropit spatii verzi

Q_sp- necesarul de apa pentru stropit stazi

Q_im-nevoi pentru mica industria

Q_inc-necesarul de apa pentru refacerea rezervei de incendiu

Q_g=_i*q_gi) [m³/zi]

q_gi-necesar de apa specific pentru nevoi gospodaresti

qg_IV=150 l/om zi

qg_III=100 l/om zi

**zona IV - zona cu gospodarii avand instalatii interioare de apa si canalizare cu preparare locala a apei calde.

**zona III - zona cu gospodarii avand instalatii interioare de apa rece si canalizare.

Q_g= *(N_iIV*q_gIV+N_iIII*q_gIII)=

Q_g=1099.3 [m3/zi]

Q_p=_i*q_pi)

q_pi-necesar de apa specific pentru nevoi publice

q_IV=85 l/om zi

q_III=30 l/om zi

Q_p= *(N_iIV*q_pIV+ N_iIII*q_pIII)=

Q_p=476.4 [m³/zi]

Q_sv=_ii*q_svi)  

Q_sp=_ii*q_spi) 

q_ss-necesar de apa specific pentru stropit

q_svIII=q_svIV=2 l/om zi

q_spIII= 1.5 l/om zi

q_spIV= 5 l/om zi

Q_sv= *(N_iIV +N_iIII)*q_sv= [m³/zi]

Q_sp= *(N_iIV *q_spIV +N_iIII*q_spIII)=*(2276*1.5+1517*5)=26.57 [m³/zi]

Q_s=N_sv+N_sp=7.58+10.99=44.89  [m³/zi]

Q_im=_ii*q_im)

q_im-necesar de apa specific pentru industria mica

q_im=40 l/omzi

Q_im= *N_i*q_im= [m³/zi]

Q_inc=Q_ri*24  [m³/zi]

V_ri=V_i+V_cons

V_i=0.6_j*Q_ii*T_i*­+3,6*nQ_ie*T_e [m³]

Q_ii -debit de apa pentru stingerea incendiilor a hidrantilor interiori

Q_ii=5 l/s=18000 l/h

T_i - durata de functionare a hidrantilor interior

T_i=10 min=600 s

Q_ie - debit de apa pentru stingerea incendiilor a hidrantilor exterior

Q_ie=10 l/s

T_e - durata de functionare a hidrantilor exterior

T_e=3 h

n - numarul de incendii simultane ; n=1

V_i=0.6*1*5*10+3.6*10*3=117   [m³]

V_cons=a*Q_{o max}*T_e

a=0.7

T_e=3 h

Q_{orar max}= *_ii *q_si*k_o*k_zi  [m³/h]

k_o=(2.3) pentru locuitori mai putini de 10000

k_oIII=2

k_oIV=3

k_{zi III}=1.3

k_{zi IV}=1.2

q_sIV=q_gIV+q_pIV+q_sv+q_sp+q_im=150+85+2+5+40=282 l/om zi

q_sIII=q_gIII+q_pIII+q_sv+q_sp+q_im=100+30+2+1.5+40=173.5 l/om zi

Q_{orar max}= *[(N_iIV*q_sIV*k_oIV*k_ziIV)+(N_iIII*q_sIII*k_oIII *k_ziIII)]

Q_{orar max}= *[(3664*282*3*1.2)+(5497*173.5*3*1.3)]=364 [m³/h]

V_cons=0.7*364*3=765  [m³]

V_ri=117+765=882 [m³]

Q_ri= [m³/h]

Q_ri= [m³/h]

Q_inc=V_ri*24=117*24=2808 [m³/zi]

Q_pop=Q_g+Q_p+Q_s+Q_im+Q_inc

Q_pop=1099.3+476.4+44.89+366.44+2808=4795.03  [m³/zi]

3.Necesarul de apa pentru industrie:

Q_ind= *_ind*n_ii*T_ii*3600   [m³/zi]

q_ind=(12+0.1*n)=13 l/s

n_ii=8 h

T₁=2; T₂=3

Q_ind=[(13*8*2*3600)+(13*8*3*3600)]/1000=1872 [m³/zi]

Q=Q_pop+Q_ind=4795.03+1872=6667.03 [m³/zi]

Cerinta de apa

Reprezinta cantitatea de apa ce trebuie prelevata dintr-o sursa pentru satisfacerea nevoilor sau necesarului de apa a localitatii.

C=k_p*k_s*Q_{zi max} [m³/zi]

k_p=1.15

k_s=1.02

C=1.15*1.02*2332.4*24=65670.17[m³/zi]

[m³/h]

k_{zi III}=1.2

k_{zi IV}=1.15

(5497*173.5*1.2+3664*282*1.15)=2332.7 [m³/h]

Debite de verificare si dimensionare a partilor sistemului

[m³/zi]

Q_Ic=1.10*1.02*2332.7+1.10*1.02*42=2572 [m³/zi]

Q_Ic=0.0318 [m³/h]

[m³/zi]

[m³/h]

Q_IIc=1.10*299+3.6*2*2.5=346.90 [m³/h]

Verificarea retelei de aductiune la functionarea hidrantilor exteriori

[m³/h]

a=1 inalta presiune

n=1

Q_IIv=1.10*1.02*299+3.6*1.10*10=375 [m³/h]

Pentru asigurarea functionarii corecte a hidrantilor interiori trebuie facuta

si verificarea ca pentru orice incendiu interior, presiunea de functionare sa fie

asigurata in orice situatie.

[m³/h]

Q_IIv=1.10*1.02*299+3.6*1.10*2*2.5=355.30 [m³/h]

Captarea apei

Lungimea frontului de captare

Calculul captarii consta in determinarea lungimii frontului de captare

[m]

L - lungimea frontului de captare

Q_Ic - debitul de calcul al captarii [m³/s]

H - grosimea medie a stratului de apa cu nivel liber [m]

H=15+0.1*n=13.7 [m]

k - coeficient mediu de infiltratie

k=0.00025 m/s

I - panta hidraulica medie a curentului subteran

I=I_cr=Re_cr*(0.75*p+0.23)*

I_cr - panta maxima in cazul filtratiei laminare

Re_cr=(7.9)

p - coeficient de porozitate (0.55.0.63)

ν - viscozitatea cinematica [m²/s]

D_ech - diametrul echivalent al particulelor din teren (0.75.0.9) [mm]

H=13.7 m

v_a=0.001 m/s (40% , d<=0.5 mm

k=0.00025 [m/s]

[m]

q_max - debitul maxim de expoatare a uni put care se obtine prin metoda grafica.

q_max=10.5 [l/s]

s=3.70 [m]

Q=10.45 [l/s]

h=11.10 [m]

Verificarea la colmatare

Inaltimea critica: [m]

Determinarea numarului de puturi:

n₁=n*1.2=3.4*1.2= 4 puturi

l - distanta dintre foraje

[m]

L - majorat cu 20%

L=L*1.2=318.4*1.2=382.08 [m]

Verificare

l>=2R l=2*175.5=351 [m]

Dimensionarea conductei de aductiune

[m]

v=1 m/s

Dimensionarea din punct de vedere hidraulic

H_p=h_l+h_r,F+H_u+H_g

H_p - inaltimea de pompare [m col H₂O]

h_l - pierderi de presiune liniare

h_r,F - pierderile locale de presiune =(3.5.4.4.5) [m col H₂O]

H_u - inaltimea de utilizare =5 [m col H₂O]

H_g - inaltimea geodezica

s_o - rezistenta specifica hidraulica a conductei

k=83

H_g=|C_ST-C_T|=180-145=35 [m]

h_l=s₀*l*q²

[s²/m⁶]

s₁=97.308 h₁=3.41

s₂=36.82 h₂=5.16

s₃=7.94 h₃=2.50

s₄=7.94 h₄=4.45

H_p=52.88  [m col H₂O]

Determinarea volumelor si inaltimilor caracteristice din rezervorul de apa

Volumul fluctuant:

V_f=V_max(''-'')+V_max(''+'') [m³]

V_f=641.88 [m³]

Volumul intangibil pentru stingerea incendiului:

V_ri=V_i+V_cons [m³]

V_ri=1008 [m³]

Volumul de apa pentru nevoi tehnologice:

V_nt=0.02*V_{zi max} [m³]

V_nt=45 [m³]

V_a - volumul de apa necesar in cazul avariei sursei sau aductiunii

V_a=0.25*V_{zi max} , daca L aductiune <10km

V_a=V_{zi max} , daca L aductiune >10km

V_a=562.6 [m³]

V_u=V_f+V_a+V_nt+V_ri =2257.48 [m³]

Inaltimi caracteristice:

H - inaltimea totala a apei in rezervor

H=H_u+H_s =5.5 [m]

H_u=5 m col H₂O

H_s=2050 cm

Cunoscand aceste date se determina diametrul rezervorului si h_u, h_f, h_a, h_nt, h_inc.

[m²]

[m]

[m³]

[m³]

[m]

[m]

[m]

[m]

5. Dimensionarea retelei de distributie a apei potabile

5.1 Determinarea debitelor aferente pe tronsoane

Dimensionare retelei de distributie a apei potabile

Lungimea tronsoanelor pe cele doua zone

Zona III=4363m

Zona IV=611m

Qi - debitul din nodul curent calculat in l/s;

- suma debitelor aferente de pe cele m tronsoane care concura in modul curent ; [ l/s ]

Q - suma debitelor concentrate in nodul respectiv [l/s]

Determinarea debitelor de calcul pe tronsoane

Pentru determinarea debitelor de calcul pe tronsoane se stabilesc sensurile de curgere si se transforma reteaua inelara intr-o retea ramificata efectuand un numar de sectiuni fictive stabilite cu relatia:

f=I+S-1

f=5+1-1=5

f-numarul sectiunilor fictive;

I-nr de inelel;

S-numarul surselor considerate in momentul de calcul;

Debitele de calcul pe tronsoane se determina cu relatia:

Qij=Qij'+Qij"

Verificarea retelelor de distributie

Verificarea retelelor la functionarea hidrantilor exteriori se face astfel ca in orice pozitie normata apar cele "n" incendii theoretic simultane sa se asigure in retea( la hidrantii in functiune minim 7m

pentru retelele de joasa presiune la debitul

QIIV=a*kp*ks*Qomax+3,6n*kp*Qie [mc/h].

Pentru asigurea functionalitatii corecte a hidrantilor interiori trebuie facuta si verificarea ca pentru orice incendiu interior la cladirile dotate cu hidranti presiunea de functionare este asigurata in orice situatie inclusive in cea la care incendiile sunt stinse din exterior.

QIIV=a*kp*ks*Qomax+3,6*kp*Qii+3,6*(n-1)*kp*Qie [mc/h]

Se va calcula debitele afrente tronsoanelor rezulta si din alimentarea hidrantiilor exteriori.

sens schimbat

sens schimbat

Canalizarea

Reteaua se va realiza in sistemul unitar

1.Calculul debitului apelor uzate

Qorar max=0,8*kp*ks*Qorar max*

Qorar max - debitul orar maxim de alimentare cu apa uniform repartizata

(Qauz)i-j=Qa+Qtr+Ql

Qa-debitul afferent tronsonului i-j in l/s care se determina repartizand pe tronsoane debitul Qorar max cu ajutorul relatiilor:

Qs=Qorar max 

ΣSij

Q_{zi med uz}=0,8×K_p×K_s×

Q_{zi max uz}=0,8×K_p×K_s×

Q_{orar maxmed uz}=0,8×K_p×K_s×

Q_{zi med uz} - debitul de ape uzate mediu pe zi

Q_{zi max uz} - debitul de apa uzata maxima intr-un zi

Q_{orar max uz} - debitul de apa uzata maxima intr-o ora

Qaij=qs*sij

q_s=