ЗАДАНИЕ К РАБОТЕ
Определить расчетные расходы воды в узловых точках.
Рассчитать сложный трубопровод.
Определить высоту водонапорной башни.
Построить пьезометрическую линию на участках сети от башни до диктующей точки.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Потребители воды
-
Вариант
Лошади
(голов)
Коровы
(голов)
Овцы
(голов)
Свиньи
(голов)
Птица
(голов)
Тракторы
(штук)
1
450
8000
5000
2000
10000
300
Длины участков, м
-
Вариант
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-9
5-9
5-8
8-9
9-10
10-11
10-12
10-13
4
-
15
700
50
1000
550
950
850
-
850
300
450
1300
1500
Геодезические отметки узловых точек, м
-
Вариант
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
10
-
12
35
25
20
20
18
18
16
12
13
37
Суточное расходование воды, %
Интервал времени, час |
0-1 |
1-2 |
2-3 |
3-4 |
4-5 |
5-6 |
6-7 |
7-8 |
8-9 |
9-10 |
10-11 |
11-12 |
Qмакс сутки, % |
1 |
1 |
1 |
2 |
3 |
5 |
6 |
7 |
8 |
8 |
6 |
6 |
Интервал времени, час |
12-13 |
13-14 |
14-15 |
15-16 |
16-17 |
17-18 |
18-19 |
19-20 |
20-21 |
21-22 |
22-23 |
23-24 |
Qмакс сутки, % |
4 |
4 |
3 |
3 |
4 |
6 |
6 |
5 |
5 |
3 |
2 |
1 |
Среднесуточные нормы потребления воды q, л/сут
-
Лошади
Коровы
Овцы
Свиньи
Птица
Тракторы
80
100
10
25
2
350
Свободный напор в узловых точках Нсв = 10 метров.
Равномерно распределенный расход gпут =0,005 л/с на погонный метр.
Материал трубопровода – сталь.
Время работы насоса – 14 часов в сутки.
Q11
Q6 Q7 11
6 7
Река Q12
9 10
1 5 12
2 3 4 8 qпут
Q8 13
Q13
Рис.1 Расчетная схема системы водоснабжения потребителей:
1 – источник; 2 – береговой колодец; 1 – 2 – самотечная линия; 3 – насосная станция;
4 – водонапорная башня; 5,9,10 – точки разветвления; 6 – конеферма; 7 – свинарник;
8 – помещение для овец; 11 – коровник; 12 – машинно-тракторный парк; 13 – птичник;
Q6,Q7,Q8,Q11,Q12,Q13 – сосредоточенные расходы; qпут – равномерно распределенный расход.
1.2. Определение расчетных расходов воды в узловых точках.
Среднее суточное потребление воды каждой группой потребителей определяют по среднесуточным нормам, величина которых нормируется соответствующими СНиП. Однако на самом деле потребление может существенно отличатся от среднего, что учитывается коэффициентом суточной неравномерности. Аналогичный подход используется при определении максимальных часовых расходов. В качестве расчетного принимается величина максимального секундного расхода.
Определение среднесуточных расходов воды
Qср.сут.=
,
Qср.сут.6=
=
=36,0
Qср.сут.7=
=
=50,0
Qср.сут.8=
=
=50,0
Qср.сут.11=
=
=800,0
Qср.сут.12=
=
=105,0
Qср.сут.13=
=
=20,0
Определение максимальных суточных расходов воды
Qмакс.сут.=α сут*Qср.сут.
Qмакс.сут.6=α сут*Qср.сут.6=1,3*36=46,8
Qмакс.сут.7=α сут*Qср.сут.7=1,3*50=65
Qмакс.сут.8=α сут*Qср.сут.8=1,3*50=65
Qмакс.сут.11=α сут*Qср.сут.11=1,3*800=1040
Qмакс.сут.12=α сут*Qср.сут.12=1,3*105=136,5
Qмакс.сут.13=α сут*Qср.сут.13=1,3*20=26
1.3.Определение максимальных часовых расходов воды
Qмакс.час.=
Qмакс.час.6=
=
=4,875
Qмакс.час.7=
=
=6,771
Qмакс.час.8=
=
=6,771
Qмакс.час.11=
=
=108,33333
Qмакс.час.12=
=
=14,21875
Qмакс.час.13=
=
=2,7083
1.4. Определение расчетных (максимальных секундных) расходов воды
Qмакс.сек.=Qрасч.=
Qмакс.сек.6=Qрасч.6=
=
=0,00135
Qмакс.сек.7=Qрасч.7=
=
=0,00188
Qмакс.сек.8=Qрасч.8=
=
=0,00188
Qмакс.сек.11=Qрасч.11=
=
=0,03009
Qмакс.сек.12=Qрасч.12=
=
=0,00395
Qмакс.сек.13=Qрасч.13=
=
=0,000752
Расчеты сводим в таблицу 1.1
Таблица 1.1
|
6 |
7 |
8 |
11 |
12 |
13 |
Конеферма |
Свинарник |
Помещение для овец |
Коровник |
Машино-тракторный парк |
Птичник |
|
Qср.сут., |
36 |
50 |
50 |
800 |
105 |
20 |
Qмакс.сут., |
46,8 |
65 |
65 |
1040 |
136,5 |
26 |
Qмакс.час., |
4,875 |
6,771 |
6,771 |
108,33333 |
14,21875 |
2,7083 |
Qрасч., |
0,00135 |
0,00188 |
0,00188 |
0,03009 |
0,00395 |
0,000752 |
2.Гидравлический расчет сложного трубопровода
2.1. Расчет участков сети от точки 9 до точки 11,12,13
Расчет выполняется, начиная с конечных участках, основными итогами его являются начальные значения внутренних стандартных диаметров трубопроводов и потерь напора на каждом участке. Результаты расчета могут быть уточнены при определении потребной высоты водонапорной башни.
Q11
11
9 10
12 Q12
qпут
13
Q13
2.1.1. определение расчетных расходов воды на участках.
Q10-11=Qрасч11=0,03009
Q10-12=Qрасч12=0,00395
Q10-13=
=
=0,00487
Q9-10=
=
=0,042
2.1.2. Определение расчетных диаметров трубопроводов на участках.
dрасч.уч.=1,13*
dрасч.уч.10-11=1,13*
=0,277
м
dрасч.уч.10-12=1,13*
=0,032
м
dрасч.уч.10-13=1,13*
=0,111
м
dрасч.уч.9-10=1,13*
=0,164
м
2.1.3. Определение стандартных диаметров трубопроводов и истинных скоростей потока на участках.
Vуч=Qуч/ωст.уч=(4*Qуч)/(π*
ст.уч)=1,27*
Qуч/
ст.уч
dст.10-11=0,300 м
Vуч.10-11=1,27*
Qуч10-11/
расч.уч.10-11=1,27*0,03009
/
=0,425
м/с
dст.10-12=0,100 м
Vуч.10-12=1,27*
Qуч10-12/
расч.уч.10-12=1,27*0,00395
/
=0,5
м/с
dст.10-13=0,125 м
Vуч.10-13=1,27*
Qуч10-12/
расч.уч.10-13=1,27*0,00412/
=0,335
м/с
dст.9-10=0,175 м
Vуч.9-10=1,27*
Qуч9-10/
расч.уч.9-10=1,27*0,00753/
=0,312м/с
2.1.4. Определение потерь напора по длине на участках.
hуч=Ауч*βуч*Lуч*
уч
A10-11=0,8466 β10-11=0,950
h10-11=A10-11*β10-11*L10-11*
10-11=0,8466*0,950*450*
=0,327
м
А10-12=172,9 β10-12=0,972
h10-12=A10-12*β10-12*L10-12*
10-12=172,9*0,972*1300*
=3,41м
А10-13=76,36 β10-13=0,950
h10-13=A10-13*β10-13*L10-13*
10-13=76,36*0,950*1500*
=2,58м
А9-10=20,79 β9-10=0,950
h9-10=A9-10*β9-10*L9-10*
9-10=20,79*0,950*300*
=10,45
м
Расчеты сводим в таблицу 2.1
Таблица 2.1
|
участок |
||||||||
10-11 |
10-12 |
10-13 |
9-10 |
||||||
Qуч,м^3/с |
0,03009 |
0,00395 |
0,00487 |
0,042 |
|||||
dрасч.уч,м |
0,24532 |
0,07616 |
0,09497 |
0,2859 |
|||||
dст,уч,м |
начальный |
0,250 |
0,080 |
0,100 |
0,300 |
||||
уточнённый |
|
|
0,200 |
|
|||||
Vуч,м/с |
начальная |
0,8 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
||||
уточненная |
0,6 |
0,2 |
0,2 |
|
|||||
Ауч,(с/м^3)^2 |
начальное |
2,528 |
953,40 |
311,70 |
0,9485 |
||||
уточнённое |
0,9485 |
37,11 |
8,092 |
|
|||||
βуч |
начальное |
0,976 |
0,932 |
0,932 |
0,932 |
||||
уточнённое |
0,903 |
0,826 |
0,826 |
|
|||||
hуч,м |
начальное |
1,01037 |
9,71472 |
8,86333 |
0,44288 |
||||
уточнённое |
0,35074 |
0,39856 |
0,20252 |
|
|||||