3. Гидравлический расчёт сети.
При расчёте водопроводных сетей населённого пункта принимаем, что вода на расчётном участке водопроводной сети расходуется равномерно по длине. При этом при одинаковой степени благоустройства данного района и плотности населения, считается, что на всех участках сети данного района характер потребления воды одинаков.
3.1 Гидравлический расчёт сети в час максимального водопотребления.
Удельный
расход воды,
,
определяется по формуле:
,
где
-
равномерно-распределённые расходы воды
,
где
,
,
- хоз-питьевые расходы, неучтённые,
расходы на поливку в час макс.
водопотребления с 13.00 до 14.00 (см. табл.
2).
=
65,0 л/с
,
где
=98,5 л/с
Далее
составляем таблицу путевых расходов,
(см. табл. 3)
Таблица 3
N участка |
L участка км. |
Уд. Расход л/с |
q уч-ка л/с |
1-3 |
0,48 |
10,89 |
5,2 |
1-2 |
0,57 |
6,2 |
|
2-4 |
0,48 |
5,2 |
|
3-4 |
0,57 |
6,2 |
|
4-5 |
0,41 |
4,5 |
|
3-6 |
0,41 |
4,5 |
|
4-7 |
0,41 |
4,5 |
|
5-8 |
0,41 |
4,5 |
|
6-7 |
0,57 |
6,2 |
|
7-8 |
0,41 |
4,4 |
|
6-9 |
0,34 |
3,7 |
|
7-10 |
0,34 |
3,7 |
|
9-10 |
0,57 |
6,2 |
|
Итого |
5,97 |
|
65,0 |
Далее определяем узловые расходы по формуле:
,
где
-
сумма путевых расходов на участках
примыкающих к данному узлу.
Полученные данные сводим в таблицу 4.
Таблица 4
N узлов |
Узлов. Расходы л/с |
1 |
5,7 |
2 |
5,7 |
3 |
7,9 |
4 |
10,2 |
5 |
4,5 |
6 |
7,2 |
7 |
9,4 |
8 |
4,5 |
9 |
4,9 |
10 |
5,0 |
Итого |
65,0 |
Предварительное распределение потока воды по участкам сети с соблюдением первого закона Кирхгофа, т. е. сумма расходов воды, которые поступают, отступают и расходуются в узле, равны нулю.
Составляем схему предварительного распределения потока воды по участкам сети (см. рис.1).
рисунок 1
Узел 1: 81,7-5,7-43-33=0
Узел 2: 33-5,7-27,3=0
Узел 3: 43-3,2-7,9-21,9-10=0
Узел 4: 10+27,3-10,2-1,5-10-15,6=0
Узел 5: 15,6-4,5-11,1=0
Узел 6: 21,9-2,8-7,2-1,9-10=0
Узел 7: 10+10+8,8-9,4-19,4=0
Узел 8: 19,4+11,1-26-4,5=0
Узел 9: 1,9+3-4,9=0
Узел 10: 16,8-5-3-8,8=0
Для увязки сети определяем потери напора на участках по формуле:
,
где
- поправочный
коэффициент, зависит от скорости, а
также от материала труб.
-
сопротивление данного участка:
,
где
-
удельное гидравлическое сопротивление
-
длина данного участка.
-
расход на данном участке.
Для кольцевых сетей необходимо выполнение второго закона Кирхгофа, т. е. сумма потерь напора должна быть равна нулю.
Так как второй закон Кирхгофа не выполняется, то по формуле Андрияшева определяем поправку:
,
где
-
средний арифметический расход по кольцу
сети
-
невязка кольца
-
арифметическая сумма всех потерь напора
Увязку
ведём до тех пор, пока алгебраическая
сумма положительных и отрицательных
потерь не будет равна: для кольца
,
для контура
Вычисления приведены в таблице 5
Далее строим схему окончательного распределения потока воды по участкам сети (см. рис.3.)
Пояснение
к рисунку:
Расчет водоводов для всех трех случаев приводится в таблице 4*
Таблица 4*
от НС до В |
||||||||||
Режим |
расход |
Ду |
L м |
So |
V |
K1 |
K2 |
s |
h m |
|
общ |
по 1 тр |
|||||||||
Макс час |
81,7 |
40,85 |
280 |
140 |
0,000001308 |
0,66 |
1,098 |
1,1 |
0,000221 |
0,369075 |
макс час +пожар |
116,7 |
58,35 |
280 |
140 |
0,95 |
1,012 |
1,1 |
0,000204 |
0,69405 |
|
макс транзит |
81,7 |
40,85 |
280 |
140 |
0,66 |
1,098 |
1,1 |
0,000221 |
0,369075 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
от ВБ до В |
||||||||||
Режим |
расход |
Ду |
L м |
So |
V |
K1 |
K2 |
s |
h m |
|
общ |
по 1 тр |
|||||||||
Макс час |
16,8 |
8,4 |
160 |
110 |
0,00004591 |
0,42 |
1,217 |
1,1 |
0,000193 |
0,013591 |
макс час +пожар |
16,8 |
8,4 |
160 |
110 |
0,42 |
1,217 |
1,1 |
0,000193 |
0,013591 |
|
макс транзит |
12,5 |
6,25 |
160 |
110 |
0,31 |
1,304 |
1,1 |
0,000206 |
0,008062 |
|
рисунок 2
Узел 1: 81,7-5,7-32,12-40,88=0
Узел 2: 35,12-5,7-29,42=0
Узел 3: 40,88-7,9-3,2-12,18-17,6=0
Узел 4: 12,18+29,42-1,5-10,2-17,36=0
Узел 5: 17,36-4,5-12,86=0
Узел 6: 17,6-2,8-1,7-0,27-7,33=0
Узел 7: 7,33+12,54+7,17-9,4-17,64=0
Узел 8: 17,64+12,86-26-4,5=0
Узел 9: 0,27+4,63-4,9=0
Узел 10: 16,8-4,63-7,17-5=0