2.5. Режим водопотребления
Расходование воды в населенных местах и на предприятиях неравномерно. Оно изменяется в течение года, суток, часов. Неравномерность водопотребления в населенных местах зависит от численности населения и степени благоустройства. Так, в больших городах неравномерность водопотребления меньше, чем в городах с небольшим населением. Это объясняется тем, что с увеличением численности потребителей сглаживаются колебания водопотребления, и разница между максимальным и средним водопотреблением уменьшается.
Неравномерность водопотребления выражают графики, на которых по оси абсцисс откладывается время в часах, а по оси ординат − расход воды в процентах от полного суточного расхода. Средний часовой расход воды Qсут.ср применительно к графикам водопотребления равен 4,17 % (определяют делением 100 % на 24 ч. сут.).
При расчёте режимов работы системы водоснабжения (насосно-системного оборудования, регулирующих емкостей и др.) по графикам водопотребления для каждой категории потребителей, получающих воду из водопровода, строим суммарный график водопотребления и находим часовые (секундные) расходы воды в целом и по отдельным группам потребителей.
Подобные графики режима водопотребления составляют на основании информации о действующих системах, близких к проектируемой системе по условиям климата, численности населения, степени благоустройства. Это дает возможность получить предельные расчетные часовые расходы для суток наибольшего и наименьшего водопотребления.
Отношение суточного расхода в дни наибольшего водопотребления Qсут.макс к среднему суточному расходу Qсут.ср определяется коэффициентом суточной неравномерности водопотребления:
.
(2.12)
Отношение расхода воды в час максимального водопотребления Qч.макс к среднему часовому расходу Qч.сут называют коэффициентом часовой неравномерности водопотребления:
.
(2.13)
Графики расхода воды по часам представляют собой диаграммы, в которых отражена динамика отбора воды потребителями в течение суток. Расход воды в пределах каждого часа предполагается постоянным, а возможные изменения напора воды в пределах часа не учитываются. Такое допущение не вызывает существенных нарушений водообеспечения потребителей, так как в расчетный период сооружения системы имеют резерв для увеличения подачи воды.
Анализ режима водопотребления населенных пунктов различного типа позволил составить для них характерные графики колебания расхода воды в течение суток (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Примеры графиков суточного водопотребления для городов:
а – Кч = 1,5 (малых); б – Кч = 1,35 (средних); в – Кч = 1,25 (больших)
Часовые расходы здесь выражены в процентах от суточного расхода. Отношение наибольшей и наименьшей ординат к средней (4,17 %) дает соответственно коэффициент часовой неравномерности Kч.макс и Kч.мин. В таблице 2.6 даны расходы воды в отдельные часы суток (в процентах от суточного расхода) при Kч.макс = 1,25 – для больших; Kч.мин = 1,35 – для средних и Kч.макс = 1,5 – для малых городов.
Таблица 2.6
Часы суток |
Часовой расход воды, %, от суточного расхода при Кч.макс |
||
|
1,5 |
1,35 |
1,25 |
0–1 |
1,5 |
3 |
3,35 |
1–2 |
1,5 |
3,2 |
3,25 |
2–3 |
1,5 |
2,5 |
3,3 |
3–4 |
1,5 |
2,6 |
3,2 |
4–5 |
2,5 |
3,5 |
3,25 |
5–6 |
3,5 |
4,1 |
3,4 |
6–7 |
4,5 |
4,5 |
3,85 |
7–8 |
5,5 |
4,9 |
4,45 |
8–9 |
6,25 |
4,9 |
5,2 |
9–10 |
6,25 |
5,6 |
5,05 |
10–11 |
6,25 |
4,9 |
4,85 |
11–12 |
6,25 |
4,7 |
4,6 |
12−13 |
5 |
4,4 |
4,6 |
13−14 |
5 |
4,1 |
4,55 |
14−15 |
5,5 |
4,1 |
4,75 |
15−16 |
6 |
4,4 |
4,7 |
16−17 |
6 |
4,3 |
4,65 |
17−18 |
5,5 |
4,1 |
4,35 |
18−19 |
5 |
4,5 |
4,4 |
19−20 |
4,5 |
4,5 |
4,3 |
20−21 |
4 |
4,5 |
4,3 |
21−22 |
3 |
4,8 |
4,2 |
22−23 |
2 |
4,6 |
3,75 |
23−24 |
1,5 |
3,3 |
3,7 |
Итого: |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
Если система водоснабжения подает воду предприятиям, расположенным в городе, графики отбора воды следует сложить с графиками хозяйственно – питьевого водоснабжения.
Колебания расхода воды в течение суток на производственные нужды диктуются особенностями технологического производства и способами потребления воды. В большинстве случаев крупные промышленные объекты расходуют воду сравнительно равномерно. Изменение расходов используемой воды обычно носят сезонный характер.
Таким образом, при проектировании городского водопровода должен быть составлен общий график водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды населения и потребления воды из сети городского водопровода промышленными предприятиями.
Кроме того, должна быть обеспечена подача полного расчетного расхода воды для пожаротушения при наибольшем расходе её на другие нужды.