7 Расчет водоводов

Сооружения для транспортирования воды от источника к объекту водоснабжения называют водоводами.

Количество линий водоводов надлежит принимать с учетом категории системы водоснабжения и очередности строительства. Принимаем для второй категории надежности две линии водоводов.

Водоводы, как правило, рассчитывают на средний часовой расход в сутки максимального водопотребления. В нашем случае этот расход равен:

Q_ч.ср. = Q^нп_{сут.макс.}/ 24 = 2189,1 / 24 = 91,2 м³/ч,

или q_ср. = 91,2 / 3,6 = 24 .33 л/с.

Так как водоводов два, то расчетный расход каждого водовода составит 12,7 л/с. Водоводы выполним из стальных труб. По приложению Р выберем среднее значение экономического фактора Э в зависимости от географического положения населенного пункта. Ростовская область (см. задание) находится на юге России, следовательно, Э = 1. В соответствии с приложением С и Т (стальные трубы) условный диаметр водоводов принимаем равным 125 мм.

Определим потери напора в водоводах при различных режимах водопотребления.

При максимальном водопотреблении населенного пункта от насосной станции второго подъема в водоводы поступает 126,3 м³/ч, что соответствует 35,08 л/с или 17,54 л/с на каждый водовод.

Потери напора в водоводах определяем по формуле:

h = K  A  q²  L,

где K – поправочный коэффициент, зависящий от скорости движения воды в трубопроводе и материала трубопровода;

A –удельное сопротивление трубопровода;

q – расход воды в трубопроводе;

L – длина трубопровода.

Величину скорости найдем из выражения:

= q  m,

где m = 4/d².

Значения A и m принимаем по приложению У. Для стальных труб диаметром 125 мм: m = 0,072; A = 76,36  10^-6.

 = 17,54  0,072 = 1,26 м/с.

Значение коэффициента К найдем из приложения Ф, прибегнув при необходимости к интерполяции. Принимаем К = 1,0.

Тогда потери напора будут равны:

h₁ = 1,0  76,36  10^-6  17,54²  285 = 6,7 м.

При пожаротушении расход воды в водоводах необходимо увеличить на величину противопожарного расхода, принимаемого по приложению П (в нашем случае возможно два одновременных пожара с расходом воды на каждый пожар q_пож. = 15 л/с). Расход воды в одном водоводе при тушении пожаров составит 17,54 + 15 = 32,54 л/с.

 = 32,54  0,072 = 2,34 м/с.

Если К = 1,0, тогда с учетом противопожарного расхода потери напора будут равны:

h₂ = 1,0  76,36  10^-6  32,54²  285 = 23,0 м

При прокладке водоводов в две или более линий и общих водозаборных сооружениях, между водоводами устраивают переключения, при этом в случае аварии на одном из водоводов подачу воды на хозяйственно-питьевые нужды снижаем на 30 % расчетного расхода, а на производственные нужды - по аварийному графику (см. задание).

q_ав. = 0,7 q_х.п. + 0,7 q_пр.

q_ав. = 0,7  35,08 = 24,56 л/с

Количество переключений (перемычек) между водоводами определим исходя из условия равенства потерь напора в водоводах при нормальной эксплуатации и при аварии на одном из водоводов, согласно приложению Х.

Для двух параллельных водоводов число участков переключений при одинаковом их диаметре и длине можно определить из уравнения:

n = 3 q_ав.²/ ( q² - q_ав² ),

где n – число участков переключений; q_ав. – расход воды при аварии; q – расход воды при нормальной эксплуатации.

n = 3  24,56 ²/ ( 35,08 ² - 24,56 ² ) = 2,88

Принимаем три участка переключений.

Список использованных источников

1. СНиП 2.04.01-85 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985.

2. СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

3. Гусев С.Н. Водоснабжение на базе артезианских скважин. – М.: Колос, 1976.

4. Тугай А.М., Термовцев В.Е. Водоснабжение. Курсовое проектирование. – Киев: Вiща школа, 1980.

5. Плотников М.А., Алексеев В.С. Проектирование и эксплуатация водозаборов подземных вод. – М.: Стройиздат, 1990.

6. Калицун В.И. и др. Гидравлика, водоснабжение и канализация: Учеб. пособие для вузов/В.И. Калицун, В.С. Кедров, Ю.М. Ласков. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 2000.

7.Чебаевский В.Ф., Вишневский К.П., Накиров Н.И., Кондратьев В.В. Насосы и насосные станции. – М.: Агропромиздат, 1989.

8. Рычагов В.В., Флоринский М.М. – Насосы и насосные станции. – М.: Колос, 1975.

9. Кедров В. С. и др. Водоснабжение и канализация: Учебник для вузов. -М.: Стройиздат, 1989.

10. Шевелев ФА., Шевелев А.Ф. Таблицы гидравлического расчета наружных водопроводных труб: Справочное пособие. -7-е изд., перераб. и дополненное. — М.: Стройиздат, 1985.

11. Смагин В.Н., Небольсина К.А., Беляков В.М. Курсовое и дипломное проектирование по сельскохозяйственному водоснабжению. – М.: Агропромиздат, 1990.

12. Оводов В.С. Сельскохозяйственное водоснабжение и обводнение. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Колос, 1984.

13. Николадзе Г.И. Водоснабжение: Учеб. для техникумов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1989.

14. Николадзе Г.И. Коммунальное водоснабжение и канализация: Учеб. для техникумов. – М.: Строциздат, 1983.

15. Прозоров И.В. и др. Гидравлика, водоснабжение и канализация: Учеб. пособие для строит. спец. вузов/И.В. Прозоров, Г.И. Николадзе, А.В. Минаев. – М.: Высш. шк., 1990.