12. Гидравлическая увязка водопроводной сети

Увязка кольцевой водопроводной сети необходима для нахождения действительного распределения воды по участкам при принятых диаметрах, нахождения требуемых напоров на насосной станции и высоты водонапорной башни.

В моем проекте увязка сети выполнена по методу Лобачева, в табличной форме, а результаты вычислений для начального и конечного распределения расходов представлены на схемах.

Каждый участок сети на схемах характеризуется следующими значениями: d – диаметр участка, мм; l – длина участка, м; S = 1,1*A∙l – полное сопротивление участка; h_н – начальные потери напора, м; h_к – конечные потери напора, м, вычисленные с учетом поправочного коэффициента К, учитывающего скорость течения воды и принятого по таблице 5 [4], q_н и q_к – начальный и конечный расходы, л/с; V_к – скорость движения воды, м/с; h_к – величина невязки по отдельному кольцу, м; h_в – величина невязки по внешнему контуру водопроводной сети, м. Значения удельных сопротивлений А приняты по таблице 5 [4], а скорости движения воды определены в соответствии с расчетным расходом q_к. Потери напора вычислены по формуле h = kАlQ² = kSQ².

Расчет сети с контррезервуаром выполнен для трех расчетных случаев:

• расчет сети в час максимального водопотребления . В этом случае сеть получает воду от двух источников: насосной станции и водонапорной башни;

• расчет сети в час максимального транзита . В этом случае вода поступает в сеть только от насосной станции, а водонапорная башня получает 174,12 л/с;

расчет сети на случай пожара . Проверочный расчет сети на пропуск противопожарного расхода производится в час максимального водопотребления. При этом считается, что водонапорная башня во время пожара не работает. Это можно объяснить тем, что в баке башни хранится запас воды на тушение одного внутреннего и одного наружного пожара в течение 10 мин, а расчетная продолжительность тушения пожара принята 3 ч [1, п. 3.19]. Поэтому при расчете на пожар вся вода подается от насосной станции, т. е.

л/с.

Места пожара обычно назначают в наиболее удаленных и высоко расположенных точках сети. В данном примере принято два расчетных пожара в узлах 2 и 3.

13. Определение высоты водонапорной башни и величины напора насосов

Для нормальной работы водоразборной арматуры требуется обеспечить подачу не только достаточного количества воды, но и необходимый напор.

Минимальный свободный напор в сети водопровода населенного пункта при хозяйственно-питьевом водопотреблении на вводе в здание над поверхностью земли должен приниматься при одноэтажной застройке на менее 10 м, при большей этажности на каждый этаж следует добавлять 4 м [1, п. 3.27]:

, м,

где n – этажность застройки.

Так как принято решение поддерживать давление исходя из условия обеспечения пятиэтажной застройки требуемым напором, то

м.

Максимальный напор в сети городского водопровода не должен превышать 60 м [1, п. 3.29].

Свободный напор при пожаротушении в системе противопожарного водоснабжения низкого давления должен быть не менее 10 м [1, п. 3.31]. При определении свободных расчетных напоров в узлах, высоты водонапорной башни и напора насосов на насосной станции для каждого расчетного случая необходимо определить диктующую точку. Диктующая точка – это узел, в котором требуемый свободный напор H_св.тр. равняется расчетному свободному напору Н_св.р., или узел, требующий для нормального водоснабжения наибольшего напора насосов или высоты водонапорной башни. Определение диктующего узла можно выполнить в табличной форме или на расчетной схеме в виде пьезокарты. Кроме H_св.тр. и Н_св.р. на пьезокартах указываются отметки земли в узлах и вычисляются расчетные пьезометрические отметки П_р.

Определим диктующий узел для случая максимального водопотребления по таблице :