Водоснабжение населенного пункта

 

_{Удельный путевой  расход определится  из формулы:}

 

 

               

  _{где Sℓi – длина водопроводной сети, км.}

 

_{Путевые расходы  на каждом участке  определяются по формуле:}

 

_{qпут.i. = qуд. пут. × ℓi   (л/с).}

 

_{Узловые расходы определяются как полу сумма путевых расходов участков, примыкающих к данному узлу, плюс сосредоточенный расход в узле, если он имеется.}

_{Сосредоточенные расходы коммунальных, административных и  промышленных предприятий  привязываются к  соответствующим узлам сети:}

_{Банно-прачечный  комбинат к узлу 27.}

_{Общежитие к узлу 5.}

_{Школа-интернат к узлу 6.}

_{Пром. предприятие к узлу 16.}

 

 

 

 

 

 

_{3.1.2. Случай максимального хозяйственно-питьевого водопотребления и пожаротушения}

 

 

_{Согласно  пункту 2.12. [1]  для населенного пункта с количеством жителей 100 тыс. человек одновременное расчетное количество пожаров будет два, расход воды на один пожар при пяти застройке составляет 35 л/с.}

_{Следовательно, расход на пожар будет 70 л/с. Расчетные точки пожаров следует намечать в наиболее удаленных от насосной станции и наиболее высоко расположенных местах (точки 10 и 9).}

_{Узловые расходы в этих точках по сравнению  с первым случаем  расчета сети будут  больше на величину пожарного расхода, т.е. 35 л/с.}

_{Необходимо  помнить, что через 10 мин после возникновения пожара ВБ выключается из работы, поэтому насосная станция подает расход в количестве:}

 

_{QНС = 375 + 56,86 + 70 = 501,86 л/с.}

 

_{Расчеты по определению  путевых расходов сведены в таблицу4.2.}

 

 

 

_{Таблица 3.2 – Определение путевых расходов}

Номер участка	Длина	Значения путевых расходов, л/с
	участка	I, II случаи расчета
	ℓ, км	q уд. Пут.=	28,29
1	2	3
1 – 2	0,22	3,95
2 – 3	1,1	19,756
3 – 4	0,34	6,12
4 –  5	0,4	7,18
5 –  1	0,62	11,14
5 –  7	0,36	6,47
7 –  6	0,08	1,44
7 – 8	0,64	11,49
8 –  9	0,36	6,47
9 –  4	0,24	4,31
9 –  10	0,3	5,39
10 –  11	0,74	13,29
11 –  12	0,3	5,39
12 –  8	0,36	6,47
6 –  13	0,86	15,45
13 –  14	0,1	1,769
14 –  15	0,22	3,95
15 –  16	0,34	6,12
16 –  17	0,28	5,03
17 –  11	0,74	13,29
1 –  18	0,14	2,51
18 –  19	0,12	2,16
6 –  20	0,3	10,06
20 –  21	0,34	6,12
21 –  22	0,66	18,67
22 –  23	0,14	3,96
23 –  24	0,46	13,01
24 – 25	0,24	6,79
25 –  21	0,14	3,96
24 – 27	0,12	3,395
27 – 28	0,42	11,88
28 –  29	0,24	6,79
29 –  30	0,58	16,41
30 – 26	0,22	6,22
26 –  27	0,16	4,53
30 –  31	0,32	9,053
31 –  32	0,24	6,79
32 –  19	0,56	15,84
Итого	14	396,047

 

_{Значения  узловых расходов для каждого из случаев расчета  сети приведены на схемах (рисунок 3). Далее производится предварительное потокораспределение для каждого случая, при этом большие расходы следует направлять к крупным потребителям (промышленные предприятиям, коммунальным хозяйствам).}

₁₎

          

₂₎

             

_{Рисунок 3. Схемы первоначального потокораспределения:}

_{1 –  максимальное водопотребление; 2 – максимальное водопотребление и пожаротушение; 3 – максимальный транзит в бак водонапорной башни.}

 

              

 

 

_{3.2. Назначение диаметров труб на участках водопроводной сети и водоводах хозяйственно-питьевого водопотребления}

 

 

_{Назначение диаметра каждого участка водопроводной сети следует производить с учетом экономического фактора, учитывающего строительные и эксплуатационные затраты, и значений предельных экономических расходов [4].}

_{Рассматриваемый населенный пункт  находится в  Вологодской области следовательно Э = 0,5. Водопроводная сеть проектируется из пластмассовых труб. От насосной станции до сети и от сети до ВБ вода попадает по двум ниткам водоводов. Водоводы насосной станции проектируются из стальных труб. Выбор диаметра водоводов также следует производить с учетом экономического фактора. Расход по одному водоводу определится как половина общего расхода. Потери напора а водоводах определены  в соответствии с приложением 10 [1].}

 

                                                      _K

 _{hв = Lв × ¾¾ × qⁿ}

                                                    _{d × p}

 

_{Где:  Lв – длина водоводов.}

          _{q – расход по одному водоводу.}

          _{d – диаметр водовода.}

  _{K, p, n - коэффициенты, определяемые по приложению 10 [1] в зависимости от материала труб.}

_{Определение потерь в водоводах представлено в таблице 3.5.}

 

_{Таблица 3.5.}

Параметр	I случай	II случай	Диаметр водовода d, мм		Экономические расходы
Водоводы  от насосной станции до сети, ℓ =				300
Расход  по одному водоводу, л/с	0,1875	0,251	500		268…360
Потери  напора, м	0,69	0,11
Водоводы  от водонапорной башни до сети, ℓ =				100
Расход  по одному водоводу, л/с	0,028	–	315		33,4…53,0
Потери  напора, м	0,00014	–

 

 

_{Таблица 3.6 – Назначение диаметров труб участков водопроводной сети}

Номер участка	Значения  расходов на участках сети по			d, мм
	первоначальному потокораспределению, л/с
	I случай	II случай	III случай
1 – 2	76,14	173	-	400
2 – 3	57,47	154,33	-	400
3 – 4	37,1	133,96	-	400
4 –  5	24,517	54,517	-	400
5 –  1	170	200	-	400
5 –  7	124,875	124,875	-	400
7 –  6	69,6	69,6	-	315
7 –  8	40	40	-	315
8 –  9	56,098	40,6	-	315
9 –  4	47,754	174,614	-	400
9 –  10	21,0745	86,283	-	315
10 –  11	21,0745	36,572	-	315
11 –  12	67,525	52,027	-	315
12 –  8	76,861	61,363	-	315
6 –  13	7,58	7,58	-	225
13 –  14	6	6	-	225
14 –  15	10,531	10,531	-	225
15 –  16	18,451	18,451	-	225
16 –  17	48,991	48,991	-	315
17 –  11	63,421	63,421	-	315
1 –  18	260	260	-	500
18 –  19	111,322	111,322	-	500
6 –  20	44,32	44,32	-	315
20 –  21	35,225	35,225	-	315
21 –  22	7,101	7,101	-	225
22 –  23	4,214	4,214	-	225
23 –  24	12,699	12,699	-	225
24 –  25	6,624	6,624	-	315
25 –  21	11,999	11,999	-	315
24 –  27	17,673	17,673	-	315
27 – 28	12,378	12,378	-	225
28 –  29	21,713	21,713	-	225
29 –  30	33,313	33,313	-	225
30 –  26	33,313	33,313	-	315
26 –  27	27,938	27,938	-	315
30 – 31	82,467	82,467	-	315
31 – 32	90,389	90,389	-	400
32 – 19	101,704	101,704	-	400

 

 

 

 

_{3.3. Гидравлический расчет водопроводной кольцевой сети}

 

 

_{После назначения начального потокораспределения  в водопроводной  сети и определения  диаметров линий  производится внутренняя увязка сети, т.е. нахождения действительного  распределения подаваемой воды по линиям сети. Программа КАСКАД предназначена для увязки плоских кольцевых водопроводных сетей в режиме диалога проектирования с ЭВМ.}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_{1 случай: Максимальное водопотребление}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_{2 случай: Максимальное водопотребление и пажаротушение}

 

 

 

 

_{4. Совместная работа сети, НС и ВБ}

 

_{4.1. Определение пьезометрических отметок и свободных напоров в узлах сети}

 

 

_{По  результатам расчета  сети на ЭВМ определяются пьезометрические и  свободные напоры в каждой точке  сети. Исходной точкой определения пьезометрических отметок в первом случае расчета является критическая, т.е. точка, в которой пьезометрический напор наименьший и равен минимальному свободному. Такой точкой может быть наиболее высоко расположенная, удаленная от НС-2 точка или лежащая на границе питания, т.е. получающая воду от НС-2 т ВБ одновременно. Во втором случае расчета сети исходной точкой для определения пьезометрических отметок является та точка пожара, где свободный напор меньше или равен минимальному свободному напору при пожаре, равном 10 м. Фактические пьезометрические отметки узлов сети при пожаре уточняются после построения характеристики совместной работы сети и НС-2.  В третьем случае расчета сети, т.е. в случае транзита воды в башню является отметка уровня воды в резервуаре башни. На основании выполненных расчетов строится график пьезометрических линий, который позволяет уточнить необходимый полный напор, создаваемый насосами.}

 

_{1 случай: Максимальное  водопотребление}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_{2 случай: Максимальное  водопотребление  и пажаротушение}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_{4.2. Результаты увязки сети}

 

 

_{1 – максимальное  водопотребление;}

 

 

 

 

        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_{2 – максимальное  водопотребление  и пожаротушение}

 

 

 

             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_{Рисунок 4. Результаты увязки сети: 1 – максимальное водопотребление; 2 – максимальное водопотребление и пожаротушение;}

 

  _{НВБIII = Н ДнаВБ +Н в.тран.            НВБIII =137+7,94+30=17,94}

 

 

_{Статический напор при пожаре при условии обеспечения в точке пожара минимального свободного напора 10 м определяется}

_{Н ст.пож. = 10}

 

 

 

 

_{4.3. Построение пъезокарт}

 

 

_{Построение  линий равных свободных  напоров (пъезокарт) позволяет определить условия работы на всех участках сети. Изопьезы (линии равных свободных напоров) должны соединять точки с равными свободными напорами различных участков сети, и их построение аналогично построению горизонталей на плане местности.}

 

 

 

 

 

_{4.4. Анализ совместной работы сети и НС-2}

 

 

_{Для построения характеристики совместной работы сети и насосной станции второго подъема строится характеристика параллельной работы двух насосов и характеристика водопроводной сети. Уравнение водоводов имеет вид:}

 

_{H = Hст. + Sср. × Q^1,85,}

 

_{где: Hст.  – статический напор, т.е. общая геодезическая высота подъема жидкости при максимальном транзите воды в бак.}

 

_{Hст. = Zб – (Zнс – 3) + Hб +Hв.тран. + hнс;}

   _{Hст. = 137-128+10,14+7,81+2,5=29,45 м.}

 

_{где Sср. – среднее гидравлическое сопротивление сети и водоводов, определяется из уравнения:}

 

_{hс = Sср. × Q^1,85нс.тран.,}

 

_{где hс – потери напора от НС-2 до ВБ по любому контуру сети при транзите.}

 

_{hс = hнс-20-21-22-26-28-вб}

 

_{hс = 0,866+0,392+2,365+0,65+0,811+1,25+0,909=7,243 м.}

 

_{где Qнс.тран – подача насосной станции при транзите, м³/с.}

      _{Qнс.тран = 0,4 м³/с.}

 

                                                     

                                        

 

 

 

 

_{5. Колодцы прямоугольные водопроводные из кирпича и бетона для труб Dy=50-600 мм.}