5. Гидравлический расчет водоводов

В соответствии с принимаемой системой водоснабжения необходимо рассчитать водоводы, соединяющие водонапор­ную башню с сетью, и водоводы, соединяющие насосную станцию второго подъема с сетью.

Для обеспечения надежности подачи воды принимаем во­доводы из двух линий. Материал труб принимается на основе технико-экономического расчета, при этом чаще всего пред­почтение отдается чугуну. Длину водоводов определяем по генплану города.

Диаметр водоводов принимают по [2, табл. 12] с учетом экономического фактора равного приближенно Э = 0,75 или рассчитывают по формуле

D_э=Э^0,14Q^0,42,м,

где Э - экономический фактор;

Q – расчетный расход водовода, м³/с.

Водоводы должны быть рассчитаны на характерные случаи их работы, соответствующие режимам работы сети.

Определение потерь напора в водоводах сводится в табл. 8.

Таблица 8 Определение потерь напора в водоводах

Расчетный режим работы сети	Расчетный расход, л/с	Экономичный диаметр, мм	Длина,м	Потери напора ,м
1 Мах водоразбор	-----------------------	-----------------------*	-----------------------*	-----------------------*
2 Мах транзит в башню	-----------------------*	-----------------------*	-----------------------*	-----------------------*
3 Мах водоразбор при пожаре	-----------------------*	-----------------------*	-----------------------*	-----------------------*
4 Аварийный случай	-----------------------*	-----------------------*	-----------------------*	-----------------------*
5 Мин водоразбор	-----------------------*	-----------------------*	-----------------------*	-----------------------*

* - в числителе показываются потери напора в водоводах второго подъ­ема, в знаменателе - в башенных водоводах.

Пример графического оформления результатов расчета сети приведен на рис.8

Рисунок 8 Пример оформления результатов расчета водопроводной сети

6. Определение высоты водонапорной башни

Высота водонапорной башни определяется по формуле

Нб = Н^т_св+ h_Б-_Д – (Z_Б - Z_Д ), м,

где Н^т_св –требуемый свободный напор в диктующей точке, м;

h_Б-_Д - сумма потерь напора по пути движения воды от башни до диктующей точки (для случая максимального водоразбора), м;

Z_Б - отметка земли в месте расположения башни, м;

Z_Д - отметка земли в диктующей точке, м.

Если в результате расчетов окажется, что Нб < Н^т_св, то высота башни определяется по формуле:

Нб = Н^т_св +(1,5...2),м.

7. Построение пьезометрических линий и определение фактических свободных напоров в сети

В результате анализа гидравлического расчета магистральной сети намечаем самую неблагоприятную точку на сети в части обеспечения требуемым свободным напором, так называемую диктующую точку. Чаще всего ею оказывается самая удаленная от начала сети или расположенная на самой высокой отметке водоснабжаемой территории точка.

Пьезометрическая отметка в этой точке равна

Пд = Zд + Н^т_св, м

где Zд - отметка земли в диктующей точке, м;

Н^т_св - требуемый свободный напор, м, определяемый в соответствии с п. 2.6 настоящих указаний.

Затем определяют пьезометрическую отметку П₁ для точки, расположенной на противоположном от диктующей конце участка:

П₁ = П_д ± h_Д-₁, м,

где h_Д-₁- потеря напора на участке, м.

Пьезометрические отметки для всех других точек сети определяют по формуле

Пi₊₁=Пi±h_i+1,м,

При вычислении пьезометрических отметок учитываются направления движения воды на участках. Например, если вода движется от диктующей точки к точке на противоположном конце участка, для которой определяется пьезометрическая отметка, то потери напора вычитаются. Если же вода движет­ся от точки, для которой определяется пьезометрическая от­метка к диктующей точке, то потери напора прибавляются.

Направление движения воды по участкам определяется по расчетным схемам сети.

Фактический свободный напор в узлах сети определяется по формуле

Н^ф_св =П_i.-Z_i,м,

где П_i - пьезометрическая отметка i-й точки, м; Z_i - отметка земли в i-й точке, м.

Определение фактических свободных напоров в узлах сети производится для всех расчетных случаев работы сети.

Результаты вычислений пьезометрических отметок и фактических свободных напоров во всех точках сети приводятся в табл. 9.

Таблица 9 Пьезометрические отметки и фактические свободные напоры в узловых точках сети

Если фактические свободные напоры во всех точках сети боль­ше или равны требуемым свободным напорам, т.е. Н^ф_св > Н^т_св то диктующая точка выбрана правильно. Если это условие не выполнено, то следует заново проанализировать результаты гидравлического расчета сети, т.е. выбрать новую диктующую точку и повторить расчет по форме табл. 9.

Для случая максимального транзита в башню диктующей точкой является сама башня, а пьезометрическая отметка оп­ределяется по формуле

П_Б=Z_Б+H_Б+h_б,м,

где Z_Б - отметка земли в месте расположения башни, м;

H_Б - высота водонапорной башни, т.е. расстояние от уровня земли до дна бака, м;

h_б - высота слоя воды в баке водонапорной башни, м (определяется в п. 3.3 настоящих указаний).

По данным табл. 9 строят профиль пьезометрических линий. Пример построения профилей пьезометрических напоров в сети показан на рис. 9.

Рисунок 9 Линии пьезометрических высот:

1–режим максимального хозяйственно-питьевого водопотребления; 2- то же при пожаротушении.