Гидравлический расчет водопроводной сети
Так как сеть с контррезервуаром, то сеть рассчитывается на 3 расчётных случая:
1) Максимальное хозяйственно-производственное водопотребление из сети (час максимального водопотребления);
2) Тушение пожаров при максимальном водоразборе из сети (пожар в час максимального водопотребления);
3) Час максимального транзита воды в водонапорную башню (обычно это час минимального водопотребления воды из сети в часы работы НС).
Подготовка водопроводной сети к расчету
1 расчётный случай «Час максимального водопотребления»:
Согласно табл. 3, час максимального водопотребления – с __ до ____. В этот час необходимо подать воду для следующих водопотребителей: ____________________________________________________________________________________________________________________________. Общегородской расход воды в этот час составляет:
Принимаем расход воды на ХПН и расход воды на поливку как путевые равномерные распределения расхода, для всех остальных водопотребителей, в этот час расходы воды считаются сосредоточенными, потому эти расходы будут привязаны к конкретной точке сети к какому-то узлу сети.
Таблица 5 - Сосредоточенные расходы воды
| Потребители | Расход воды, Qсоср |
Узел, к которому привязан потребитель | ||||
| м3/час | л/с | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |||
|
| ||||||
|
| ||||||
|
| ||||||
|
| ||||||
|
| ||||||
|
| ||||||
|
| ||||||
| ИТОГО: | ||||||
Суммарный расход воды определяется по формуле:
(22)
где 
– суммарный общегородской расход воды в час максимального водопотребления, 
– общий путевой расход воды в час максимального водопотребления, 
– суммарный сосредоточенный расход воды в час максимального водопотребления, 
Выразив из формулы (22) 
и подставив числовые значения, получим:
Удельный путевой расход определяется по формуле:
(23)
где 
– условная длина линий водопроводной сети, проходящей по застроенной территории населенного пункта, 
Подставив числовые значения в формулу (23), получим:
Путевой расход определяется по формуле:
(24)
где 
– путевой расход на данном участке, 
– удельный путевой расход, 
– условная длина данного участка, 
Таблица 6 - Путевые расходы воды на каждом участке
| Участки | Длина, м | Путевой | |
| реальная
| условная | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ИТОГО: |
|
|
|
Фиктивный узловой расход для любого узла будет равен половине суммы путевых расходов для участков, прилегающих к данному узлу, плюс сосредоточенный расход, если он есть.
Таблица 7 - Фиктивные узловые расходы воды в час максимального водопотребления.
| Узлы | Участки, примыкающие к узлу | Путевые расходы на участке, л/с | Сосредоточенный расход в узле, л/с | Фиктивный узловой расход, л/с | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
|
|
|
| |||
|
|
|
| |||
| ИТОГО: | |||||
Полученные фиктивные расходы показываем на расчетной схеме. Схема выполняется без масштаба, с соблюдением конфигурации. На схеме также указываем количество воды, поступающей в точки питания (от НС-II и от ВБ). Эти расходы можно получить согласно данным таблицы 4.
|
|
|
Рис. 1 – Пример: расчетная схема для часа максимального водопотребления
2 расчётный случай «Пожар в час максимального водопотребления»:
Для данного расчетного случая фиктивные узловые расходы в узловых точках сети будут такими же как и для 1-ого расчетного случая, за исключением точек возникновения пожара.
Принимаем точки возникновения пожара в черте НП. Обычно принимаются самые удаленные от точки питания или наиболее высоко расположенные. Количество точек можно принять по количеству одновременно возникающих пожаров в черте населенного пункта. Подача воды на тушение пожаров будет осуществляться от НС-II. Общегородской расход для данного расчетного случая составит:
(25)
Рис. 2. Пример расчетной схемы для 2-ого случая
3 расчётный случай:
Час максимального транзита воды в водонапорную башню принимаем по таблице 4 (по максимальному поступлению воды в бак водонапорной башни). По данным расчета это час с ____ до ____. В этот час необходимо подать воду для следующих водопотребителей: ___________________________________________________________________________________________________________________________________
|
|
|
Принимаем расход воды на ХПН и расход воды на поливку как путевые равномерные распределения расхода, для всех остальных водопотребителей, в этот час расходы воды считаются сосредоточенными, потому эти расходы будут привязаны к конкретной точке сети к определенному узлу сети. Расчеты приведены в таблице 8.
Таблица 8 - Сосредоточенные расходы воды.
| Потребители | Расход воды, Qсоср |
Узел, к которому привязан потребитель | ||
| м3/час | л/с | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
|
| ||||
|
| ||||
|
| ||||
|
| ||||
|
| ||||
|
| ||||
|
| ||||
| ИТОГО: | ||||
Выразив из формулы (19) общий путевой расход воды для часа максимального транзита воды в водонапорную башню и подставив числовые значения, получим:
Определим удельный путевой расход по формуле (23):
Таблица 9 - Путевые расходы воды на каждом участке
| Участки | Длина, м | Путевой | |
| реальная | условная | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ИТОГО: |
|
|
|
Фиктивные узловые расходы определяются аналогично первому расчетному случаю.
Таблица 10 - Фиктивные узловые расходы воды в час транзита
| Узлы | Участки, примыкающие к узлу | Путевые расходы на участке, л/с | Сосредоточенный расход в узле, л/с | Фиктивный узловой расход, л/с | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
|
|
|
| |||
|
|
|
| |||
| ИТОГО: | |||||
Рис. 3 – Пример расчетной схемы для 3-ого расчетного случая
Гидравлический расчет
Гидравлический расчёт производится с помощью программы PLUMBING. Расчёт ведется в табличной форме (см. приложение).
Расчет диаметров водоводов
В данном курсовом проекте проектируется водоводы от НС-II до точки питания длиной 450 м и от водонапорной башни до точки питания длиной 300 м.
Водоводы проектируются в 2 нитки для обеспечения надёжности работы системы водоснабжения. Так как система водоснабжения относится к 1 категории, то при аварии одной из ниток снижение общего расхода воды для населенного пункта допускается до 30 % по одной нитке. Расчёт ведём в табличной форме (Таблица 11).
Для водоводов от НС-II рассматриваем следующие расчетные случаи:
- час максимального водопотребления;
- пожар в час максимального водопотребления;
- авария на водоводе в час максимального водопотребления.
Для водоводов от ВБ:
- час максимального водопотребления;
- час максимального транзита воды в ВБ;
- авария на водоводе в час максимального водопотребления.
Экономически целесообразный диаметр водовода можно посчитать по формуле:
где 
– экономический фактор.
Полученный диаметр округляем до стандартного. Согласно [5], по 
и 
определяем 
(в пределах 0,7-1,9 м/с) и потери напора на единицу длины.
Таблица 11 – ПРИМЕР: расчет водоводов
| Водоводы | Расчетный случай | | Расход общий, л/с | Расход по 1 нитке, л/с | | | Потери напора | |||
| на ед. длины | на водов-е | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
| От НС-II до точки питания 3 |
| |||||||||
| 1 | 450 | 400,11 | 200,06 | 450 | 1,18 | 0,0041 | 1,8315 | |||
| 2 | 450 | 520,92 | 260,46 | 450 | 1,55 | 0,0069 | 3,114 | |||
| 3 | 450 | 280,08 | 280,08 | 450 | 1,67 | 0,0081 | 3,645 | |||
|
| ||||||||||
| От ВБ до точки питания 4 |
| |||||||||
| 1 | 300 | 54,199 | 27,099 | 150 | 1,43 | 0,024 | 7,2 | |||
| 2 | 300 | 56,909 | 28,455 | 150 | 1,45 | 0,0249 | 7,47 | |||
| 3 | 300 | 37,939 | 37,939 | 150 | 1,94 | 0,0442
 Мы поможем в написании ваших работ! | ||||
, м
, м/с