Системы водоснабжения

где l - длина расчетного участка.

Узловой расход определяется по формуле (4.3):

Q_узл =0,5·åQ_пут , л/с                                               (4.3)

Таким образом, так как выше приведенные формулы связаны друг с другом,  можно произвести замену путевых расходов на узловые, при этом расход воды на расчетных участках сети не изменяется и выполняется следующее равенство: åQ_пут = å Q_узл.

Результаты вычислений приведены в таблице 6,7, 8.

Таблица 6

 

по городу		1 р-он		2р-он
номер уч	l, м	номер уч	l, м	номер уч	l, м
1-2	1040	1-2	1040	5-6	599
2-3	1250	2-3	1250	6-7	690
3-4	455	3-4	455	7-8	1278
4-5	560	4-5	560	8-9	855
5-6	599	5-5’	448,5	9-10	689
6-7	690	11-11’	345	10-11’	345
7-8	1278	1-10	834	11’-5’	448,5
8-9	855
9-10	689
10-11	690
5-11	897
1-10	834

 

 

 

Таблица 7 – Определение путевых расходов для водопотребления и транзита

 

 

№ участков	Длина участка l, м	Удельный расход qуд, л/см	Путевой расход Qn, л/с
1-2	1040	0,060721	63,15
2-3	1250	0,062544	78,18
3-4	455	0,045165	20,55
4-5	560	0,056107	31,42
5-6	599	0,059215	35,47
6-7	690	0,065783	45,39
7-8	1278	0,036635	46,82
8-9	855	0,047977	41,02
9-10	689	0,053164	36,63
10-11	690	0,056623	39,07
5-11	897	0,066343	59,51
1-10	834	0,079616	66,4
Итого	9837		563,61

 

 

 

 

 

Таблица 8 – Определение узловых расходов для водопотребления и транзита

 

 

№ узла	№ участка	Путевой   расход Qn л/с	Узловой   расход Qуз л/с
1	1-2, 1-10	63,15+66,4	64,775
2	1-2, 2-3	63,15+78,18	70,665
3	2-3, 3-4	78,18+20,55	49,365
4	3-4, 4-5	20,55+31,42	25,985
5	4-5, 5-6, 5-11	31,42+35,47+59,51	63,2
6	5-6, 6-7	35,47+45,39	40,43
7	6-7, 7-8	45,39+46,82	46,105
8	7-8, 8-9	46,82+41,02	43,92
9	8-9, 9-10	41,02+36,63	38,825
10	1-10, 10-9, 10-11	66,4+36,63+39,07	71,05
11	5-11, 10-11	59,51+39,07	49,29
Итого:			563,61

 

4.3 Предварительное потокораспределение

 

На схемах сети производят предварительное потокораспределение расходов, намечая стрелками направление движение воды по каждой из водопроводной линии. При этом необходимо соблюдать первый закон Кирхгофа – количество воды, приходящее к узлу должно быть ровно количеству воды, выходящей из узла плюс узловой расход. Начальное потокораспределение производят, для режима максимального водопотребления, при этом должен быть соблюден баланс водопотребления и водоподачи по формулам:

Q_{н с 2п}  = åq _гор + åQ_соср  - Q _ВБ=563,61+37,35=600,96л/с

Q_{н с 2п}  = Б%·åQ_гор/100·3,6= 740,74 –для водопотребления

где Б – подача насосной станции 2 подъема в час максимального водопотребления;

åq_гор  - расход воды по городу в час максимального водопотребления без учета расхода воды на промышленном предприятии;

åQ_соср  - расход воды промышленного предприятия в час максимального водопотребления.

 (См. Приложение Б. Схемы 1,2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ НАПОРА НА УЧАСТКАХ СЕТИ И ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ УВЯЗКА КОЛЕЦ

 

5.1 Определение  потерь напора на участках  сети

 

Перед началом гидравлической увязки для каждого участка сети в зависимости от его диаметра и материала труб определяют потери напора. Потери напора по длине на участке (h_e) сети можно определить, пользуясь потерями напора на 1км трубопровода – «1000», определяемым по таблицам Шевелева /4/ и по удельным сопротивлениям труб «S₀»:

 

h_e = , м                                         (5.1)

 

где l – длина расчетного участка сети, м.

С учетом местных сопротивлений, которые принимаются порядка 10% от потери по длине, суммарные потери напора на участке сети составляют:

 

Σh=1,1·i·l, м                                               (5.2)

 

5.2 Гидравлическая  увязка сети

 

Для проведения увязки имеется  ряд методов. Наиболее часто применяют способы В.Г.Лобачева-Х.Кросов и М.М.Андрияшева.

В основе этих методов лежит 2-й Закон Кирхгофа, который гласит: сумма потерь напоров в кольце или в рассматриваемом контуре должна равняться ”0”, т.е. Δh = 0, где Δh – сумма потери напора в рассматриваемом кольце или контуре с учётом знаков потерь напора на расчетных участках сети. На участках, где поток направлен по часовой стрелке потерям присваивается “+”, а на участках где поток направлен против часовой стрелки “-”. Если    Δh < ⁺_- 0,5м, то гидравлическую увязку не производят, а если  Δh < ± 0,5м – следует провести гидравлическую увязку.

Гидравлическую увязку можно выполнить математическим методом или методом интуитивных попыток, используя при определении увязочного расхода воды формулу М.М.Андрияшева:

 

Δq = , л/с                                       (5.3)

 

где Σh – сумма потерь напора в контуре без учета знака потерь напора в участках сети, м;

q_ср – средний расход, л/с, определяется по формуле (5.4):

 

q_ср = , л/с                                                  (5.4)

 

где Σq – сумма расходов воды по участкам сети, входящих в рассматриваемый контур, л/с;

n – количество участков сети, входящих в рассматриваемый контур;

Δh- невязка потерь напора, м.

 

 

Пример гидравлического  расчета сети проведен в Приложении В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДОВОДОВ, СОЕДИНЯЮЩИХ С КОЛЬЦЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ И  НАСОСНУЮ СТАНЦИЮ II ПОДЪЕМА

 

Все водоводы рассчитываются на характерные расчетные случаи за окончательное значение диаметра водоводов принимают наибольшее, учитывая при этом пропуск расхода  воды на пожаротушение. Длины водоводов определяются в соответствии с генпланом.

На нормальный режим  работы все водоводы кроме всасываемых  рассчитывается на расход равный половине полного расчетного расхода, с проверкой  на аварийный режим работы.

Для аварийного режима работы, исходя из условий допустимого снижения воды, расход принимается равным 70% от расчетного.

Всасывающие водоводы рассчитываются на пропуск 100% рассчитываемого расхода  по каждому водоводу. Все водоводы принимаем не менее двух ниток.

Все расчеты в таблице 9

час максимального  водопотребления
Напорные водоводы н.с.	Q,л/с		l, м	d, мм	u м/с ,	i	h, м
н.с. 2 подъема	580,27	290,135	1000	500	1,48	0,00578	5,78
к пром. Предприятию	37,35	18,675	105	150	1,04	0,0137	1,44

 

аварийный режим водопотребления
Напорные водоводы н.с.	Q,л/с		l, м	d, мм	u м/с ,	i	h, м
н.с. 2 подъема	580,27	406,189	1000	500	1,94	0,00925	9,25
к пром. Предприятию	37,35	26,145	105	150	1,43	0,0247	2,59

 

 

 

 

 

водопотребление + пожар
Напорные водоводы н.с.	Q,л/с		l, м	d, мм	u м/с ,	i	h, м
н.с. 2 подъема	637,12	318,56	1000	500	1,63	0,00694	6,94
к пром. Предприятию	37,35	18,675	105	150	1,04	0,0137	1,44

 

водопотребление + пожар
всасывающие водоводы	Q,л/с	l, м	d, мм	u, м/с	i	h, м
РЧВ	580,27	50	700	1,54	0,00402	0,201
к пром. Предприятию	37,35	50	200	1,16	0,0116	0,58

6.2 Определение свободных напоров диктующих точках сети, построение пьезометрических линий

 

Для построения графика пьезометрических линий  выявляют диктующую точку, наиболее удаленную по ходу движения воды от основного водопитателя (насосной станции второго подъема) и наиболее высоко расположенную по рельефу местности по сравнению с другими точками сети. Для определения пьезометрической отметки диктующей точки нужно к геодезической отметки прибавить свободный требуемый напор:

Н^тр _св =10+4(n-1), м                                                (6.1)

 

где 10 – свободный напор для одноэтажного здания;

4 – напор на каждый  последующий этаж;

n – этажные застройки.

Пьезометрические отметки  и свободные напоры определяются для всех случаев в узловых точках сети по диктующему пути. Каждая последующая отметка после диктующей точки определяется по формуле (6.2):

 

П_i = П _{i – 1} + h _{i,i – 1}                                                                            (6.2)

где П_i – пьезометрическая отметка в искомой точки;

П _{i – 1} пьезометрическая отметка в известной точки;

h _{i,i – 1}  потери напора на участке i,i -1.

Свободный напор в  любой точки сети определяется по формуле (6.3):

 

Н_свi= П_i-Z_i, м                                                     (6.3)

 

где Z_i- геодезическая отметка в i-той точки сети.

Для случая пожаротушения, диктующей точкой является точка  возникновения пожара. Пьезометрическая отметка в этой точке определяется по формуле (6.4):

 

Н_пож = Z_i+10, м                                                    (6.4)