3.11 Построение карт пьезолиний и карт свободных напоров

В результате гидравлического расчета водопроводной сети определяются потери напора на участках. Водопровод должен подавать воду не только в нужном количестве, но и под необходимым напором, поэтому выполняется расчет свободных напоров во всех узлах распределительной сети.

Для всех узлов должно соблюдаться условие:

Н_св.≥ Н_тр.

Для вычисления свободных напоров, предварительно определяются пьезометрические отметки в узлах. Вычисления начинаются с диктующей точки, для которой:

Z_{п.л.(д.т.)}= Z_{з. д.т} + Н_тр, м

где Z_д.т. – пьезометрическая отметка в диктующей точке, м; Z_{з. д.т} – отметка земли в диктующей точке, определяется по генплану интерполяцией, м.; Н_.тр – требуемый напор в диктующей точке:

Н_.тр=10+4 (n-1), м

n- расчетная этажность застройки, для первого района n = 4 этажа, для второго n = 3 этажа, откуда требуемые напоры соответственно составят 22 и 18 м.

Отметки пьезолиний прочих узлов вычисляются при обходе сети по формуле:

Z_п.л.(i+1) = Z_п.л.(i) ± h _[(i+1)-i)] (*)

где Z_п.л.(i+1) – пьезометрическая отметка последующегоузла водопроводной сети, м.;

Z_п.л.(i) – пьезометрическая отметка предыдущего узла сети, м.;

h _[(i+1)-i)] – потери напора на участке между (i+1) и i-ым узлами.

(*) Примечание. Знак принимается по следующему правилу, если при обходе направление обхода совпадает с направлением движения воды, то берется знак " – ", если нет, то " + ".

Свободный напор в i-ом узле вычисляется по формуле:

Нсв.(i) = Z_п.л.(i) - Zз(i)

Zз(i) – отметка земли в узле, определяется по генплану интерполяцией.

Результаты расчета пьезометрических отметок и свободных напоров для случая максимального водопотребления приведены на рис. 3.5.

Для построения карт пьезолиний и свободных напоров в масштабе вычерчивается схема водопроводной сети, затем интерполяцией определяются точки с одинаковыми значениями отметок, соединяя эти точки, получается карта пьезолиний. Аналогично строится карта свободных напоров. Карта пьезолиний приведена на рис. 3.6, а свободных напоров – на рис.3.7.

Рис. 3.5. Расчет пьезометрических отметок и свободных напоров на случай максимального водопотребления

Рис. 3.6. Карта пьезолиний на случай максимального водопотребления

Рис. 3.7. Карта свободных напоров на случай максимального водопотребления

3.12 Проектирование водонапорной баши

Бак водонапорной башни хозяйственно-противопожарного водопровода должен содержать объем воды для регулирования неравномерности водопотребления и неприкосновенный противопожарный запас: для населенных мест на 10-минутную продолжительность тушения одного внутреннего и одного наружного пожаров при одновременном наибольшем расходе воды на другие нужды.

Полный объем водонапорной башни определяется по формуле:

W_{п (б)} = W_{рег (б) .}+ W_пп , м³

где W_пож – неприкосновенный противопожарный запас воды в баке башни:

W_пп = 0,6·(Q_р.с.+ Q_п) , м³

где Q_р.с – расчетный расход воды из водопроводной сети в час максимального водопотребления (Q_р.с = 1418,06 м³/ч = 393,9 л/с); Q_п- расход воды на 10-ти минутную продолжительность одного внутреннего и одного наружного пожара. Внутреннее пожаротушение предусмотрено двумя струями по 2,5 л/с, наибольший расход на наружное пожаротушение составляет 35 л/с.(см. п.4):

Откуда:

Q_п = 2∙2,5 + 35= 40 л/с

W_пп = 0,6∙(393,3 + 40) = 260 м³

Регулирующий объем бака принимается из табл. 3.3, W_рег = 710,27 м³

С учетом способности центробежных насосов к саморегулированию (увеличение подачи при снижении напора и наоборот), регулирующая емкость бака может быть уменьшена по сравнению с расчетным значением для системы с проходной башней на 10..15%, а в системе водоснабжения с контрезервуаром на 30…40%:

W_рег = 710,27 – 0,3∙710,27 = 497,2 м³

W_{п (б)} = 260,00_.+497,2 = 757,20 м³

Для дальнейших расчетов принимается типовая водонапорная башня вместимостью 800 м³. (Разработаны типовые проекты водонапорных башни вместимостью 100, 150, 200, 300, 500, 800 м³, с высотой ствола 12…42 м.)

Высота противопожарной призмы:

Высота ствола водонапорной башни:

Н_ствола = Н_св(Вб) – h_п.п. = 25,05 – 3,31 = 21,74 = 22 м

где Н_св(Вб)- свободный напор в узле, в котором расположена водонапорная башня, м.