Водопроводные сети

,                                             (9)

,                                           (10)

где К_ч.max - максимальный коэффициент часовой неравномерности водопотребления;

          K_ч.min - минимальный коэффициент часовой неравномерности водопотребления.

Коэффициенты    часовой    неравномерности    хозяйственно-питьевого водоснабжения  населенных пунктов К_ч.max , K_ч.min , м³/ч,  определяются как

,                                              (11)

,                                               (12)

где α_max, α_min- коэффициенты, учитывающие степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и др.

       β_max, β_min- коэффициенты, учитывающие общее число жителей в населенном пункте.

Продолжительность периодов среднего водопотребления  Т_т принимается равной 8-10 часам.

Продолжительность максимального водопотребления  Т_тах  , ч, определяется по формуле

,                                       (13)

где Т_max -  продолжительность максимального водопотребления,

        T_min - продолжительность минимального водопотребления,

        T_m -  продолжительность среднего водопотребления.  

Продолжительность минимального водопотребления  Т_тin , ч, определится из соотношения

.                                               (14)

Для первого  района: α_max = 1,2,  α_min = 0,6,  β_max = 1,12, β_min = 0,65

Максимальный  К_ч.max , м³/ч, и минимальный K_ч.min , м³/ч, коэффициенты часовой неравномерности водопотребления для первого района равны

,

.

Максимальный  q_ч.max , м³/ч, и минимальный q_ч.mm, м³/ч,  часовые расходы в сутки наибольшего водопотребления для первого района равны

,

.

Продолжительность максимального водопотребления  Т_тах, ч,  для первого района равен

.

Продолжительность минимального водопотребления Т_т , ч, для первого района равен

.

Для второго  района: α_max = 1,3, α_min = 0,5, β_max = 1,25, β_min = 0,52

Максимальный  К_ч.max , м³/ч, и минимальный K_ч.min , м³/ч, коэффициенты часовой неравномерности водопотребления для первого района равны

,

.

Максимальный  q_ч.max , м³/ч, и минимальный q_ч.mm , м³/ч, часовые расходы в сутки наибольшего водопотребления для первого района равны

,

.

Продолжительность максимального водопотребления  Т_тах , ч, для первого района равен

.

Продолжительность минимального водопотребления Т_т , ч, для первого района равен

.

Распределение расходов воды по часам суток на поливку должно исключать полив  в часы максимального водопотребления  в населенном пункте.

График  распределения воды на предприятии  производится в зависимости от режима его работы.

Режим водопотребления  на технологические нужды обычно задается технологами данного промышленного  предприятия. В курсовом проекте  принимается равномерное распределение  воды по часам работы предприятия.

Определенные  часовые расходы заносим в  соответствующие графы таблицы 3, затем суммируем и выражаем в % от Q_cyт.max. По данным таблицы строим ступенчатый график  водопотребления в городе, в течение суток, и определяем час максимального водопотребления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         4  Назначение режима работы  насосной станции второго подъема.  Определение емкостей водонапорной  башни и                  резервуаров чистой воды

Режим работы насосной станции второго  подъема выбирается так, чтобы достичь  минимальной регулирующей емкости  башни.

Суммарная емкость бака водонапорной башни W_б , л/с, складывается из регулирующей емкости W^б_рег и пожарного запаса воды W_n.

.                                                  (15)

Регулирующий объем  определяем по совмещенному графику, как несоответствие между режимом водопотребления и подачей насосной станции второго подъема. Режим работы насосной станции второго подъема равномерный. Несоответствие между работами равно 4,17% от суточного водопотребления.

Пожарный запас, необходимый  на тушение одного пожара q_п в течение 10 мин., при максимальном водопотреблении города q_r , м³, определяем по формуле

,                                               (16)

,

.

Окончательные размеры  бака водонапорной башни определяем по данным типовых проектов, а при их отсутствии из соотношения высоты бака и его диаметра ; тогда ,  .

Определение емкости резервуаров  чистой воды (РЧВ) производим на основании совмещенного графика поступления воды в резервуары от насосной станции первого подъема, который всегда принимается равномерным, и принятого графика отбора ее насосами второго подъема.

Суммарный объем резервуара W_Р.Ч.В. , м³, определяем по формуле

.                                 (17)

где W^РЧВ_рег - регулирующий объем воды в РЧВ. При совпадении графиков работы насосных станций первого и второго подъемов, принимаем 10-минутную производительность насоса, большего по производительности.

W_Н.П.З. - объем неприкосновенного пожарного запаса, м³ ;

 W_соб. - объем воды на собственные нужды очистной станции, м³, принимается 2 - 4 % от общего суточного расхода воды, подаваемого потребителю.

.

Объем неприкосновенного пожарного  запаса W_Н.П.З., м³ , определяем по формуле

,                                (18)

где 3Q_пож. - запас воды на тушение расчетного числа пожаров длительностью три часа;

3Q_max - суммарный расход за три смежных часа максимального водопотребления без учета воды на полив территорий, прием душа на промышленном предприятии,

Q₁ - подача воды насосной станции первого подъема, м /ч.

Запас воды на тушение расчетного числа пожаров длительностью три часа 3Q_пож., м³, равен

.

Суммарный расход за три смежных  часа максимального водопотребления  3Q_max, м³, равен

.

Подача воды насосной станции первого  подъема  Q₁, м /ч, равна

.

Объем неприкосновенного пожарного запаса W_Н.П.З., м³, равен

.

Объем воды на собственные нужды  очистной станции W_соб., м³, равен

.

Суммарный объем резервуара W_Р.Ч.В. , м³, равен

По общему объему РЧВ определяем их количество и размеры по типовым проектам. Принимаем два резервуара, емкостью 1000м³.

Паспорт:  Типовой проект

№  901-14-16

Площадь (17000*24000)мм³=432*10⁶мм²

Высота  4,8м

Над землей  0,5м

Под землей  4,3м

,                                            (19)

,

,                                           (20)

,

,                                      (21)

.

 

 

 

 

 

 

 

5  Гидравлический расчет сети

5.1    Расчетные режимы работы сети

Для сетей, с контррезервуаром, расчетным  режимом является работа сети, в час максимального транзита воды в башню. Он наблюдается обычно в час минимального водопотребления и определяется по наибольшему притоку в бак.

Сети подвергаются ряду проверочных расчетов.

Во-первых, проверяется способность  сети пропустить в "час max" дополнительный пожарный расход (час пожара). Точками возникновения пожара в городе являются наиболее удаленные от начала сети и высоко расположенные точки. Полный расход на тушение пожара подает насосная станция второго подъема, т.к. башня опорожняется в первые 10 минут пожара, его определяют по формуле

,                                          (22)

где Q_ч.max - общий расход по городу в час max водопотребления за вычетом поливочных и душевых расходов на предприятии, если таковые имеются в этот час;

        q_пож - расход воды на тушение расчетного числа пожаров в городе, л/с.

.

Во-вторых, проверяется пропускная способность  сети при аварии на одном из магистральных участков (час аварии). В этом случае сеть должна пропускать 70 % максимально - часового расхода города.

Все расходы для расчетных случаев  выражаем в л/с и сводим в таблицу 4.

При этом расходы воды в общественных, коммунальных, промышленных предприятиях, пожарные расходы учитываются как сосредоточенные отборы q_cocp. Расходы воды в жилых зданиях и поливочные расходы в населенном пункте считаются равномерно - распределенными по всей длине магистральной сети q_p-p.

Равномерно-распределенный расход определяем по формуле

,                                                 (23)

где q_общ - общий расход по городу, л/с;

        - суммарный сосредоточенный расход, л/с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4 - Таблица расчетных режимов  сети

Расчетные случаи	1 район			2 район			Расход по предприятию	Общий расход по городу с  предприятием	Подача насосной станции  второго подъема	Приток в бак	Расход из бака
	Общий расход	Сосредоточенный расход	Равномерно-распределенный расход	Общий расход	Сосредоточенный расход	Равномерно-распределенный расход
	л/с	л/с	л/с	л/с	л/с	л/с	л/с	л/с	л/с	л/с	л/с
1,Час максимального водопотребления	115,92	19,44	96,48	52,00	-----	52,00	12,81	180,73	132,66	-----	48,06
2,Час транзита или другой  случай	68,31	-----	68,31	9,60	-----	9,60	12,81	90,72	132,66	41,95	-----
3,Час пожара	115,92	19,44	96,48	87,00	35,00	52,00	47,81	250,73	250,73	-----	-----

 

 

 

 

 

 

5.2   Подготовка сети к гидравлическому  расчету

Подготовку сети к гидравлическому  расчету производим в следующей последовательности.

1. Трассу сети, нанесенную на генплане, вычерчиваем на листе в виде схемы с указанием точки подсоединения водоводов и места подключения башни к сети (рисунок 2).
2. Сеть разбиваем на расчетные участки, проставляем номера расчетных точек. Границами участков являются узлы и точки ответвлений сосредоточенных расходов. Проставляем длину каждого участка. Вычисляем общую длину участков сети .

Для каждого района определяем удельные расходы

.                                                           (24)

3. По удельным расходам определяем путевые расходы для каждого расчетного участка сети

,                                                     (25)

где l - длина расчетного участка, м.

Определение путевых расходов ведем в табличной форме (таблица 5).

Таблица 3 –  Путевые расходы

Номер района	Номер участка	Длина участка,м	Час максимального водопотребления		Час транзита		Час пожара
			Удельный расход	Путевой расход	Удельный расход	Путевой расход	Удельный расход	Путевой расход
1	1-2	540	0,01	7,36	0,01	5,21	0,01	7,36
	2-3	600	0,01	8,18	0,01	5,79	0,01	8,18
	3-4	1100	0,01	14,99	0,01	10,61	0,01	14,99
	4-5^	500	0,01	6,81	0,01	4,82	0,01	6,81
	1-8	1100	0,01	14,99	0,01	10,61	0,01	14,99
	8-7^	500	0,01	6,81	0,01	4,82	0,01	6,81
	2-9	1100	0,01	14,99	0,01	10,61	0,01	14,99
	9-6^	500	0,01	6,81	0,01	4,82	0,01	6,81
	8-9	540	0,01	7,36	0,01	5,21	0,01	7,36
	9-4	600	0,01	8,18	0,01	5,79	0,01	8,18
Итого:		7080		96,48		68,31		96,48
2	8-7^	500	0,02	9,85	0,0036	1,82	0,02	9,85
	7-6	600	0,02	11,82	0,0036	2,18	0,02	11,82
	6-5	540	0,02	10,64	0,0036	1,96	0,02	10,64
	4-5^	500	0,02	9,85	0,0036	1,82	0,02	9,85
	9-6^	500	0,02	9,85	0,0036	1,82	0,02	9,85
Итого:		2640		52,00		9,60		52,00