4.4.Насосные станции

Насосная станция – это комплекс гидротехнических сооружений и насосно-энергетического оборудования, который предназначается для забора воды из водных источников и подачи ее в напорный резервуар или в водораспределительную сеть. Основной частью насосных станций является насосная установка – это насос совместно с двигателем, передачей, втягивающим и напорным трубопроводами, клапанами (приемным и напорным), мусорозадерживающей сеткой, заслонкой на напорном трубопроводе и измерительными приборами (манометром, вакуумметром и др.). Насос с двигателем, который соединяется передаточным механизмом (муфтой, редуктором, приводным ремнем), называется насосным агрегатом.

Гидравлический расчет насосной станции заключается в определении ее продуктивности, полного напора и мощности.

Общий напор насосной станции состоит из потерь внутри насоса, разницы отметок станции водоподготовки и уровня мертвого объема, т.е. 12,1 м (4,0 + (14,5 – 6,4).

Мощность водопроводной насосной станции, которая подает воду от пруда до станции водоподготовки, определяется по формуле:

N = K × 9,80 × Q × H / η = 1,15 × 9,80 × 0,027 × 12,1 / 0,6 = 6,14 кВт,

где К – коэффициент запаса на перегрузках двигателя (1,15);

Q – расход воды насосной станции на пруду, равный 0,0055 м³/с;

H – напор насосной станции, равный 12,1 м;

η – коэффициент полезного действия насоса (0,6).

Диаметр трубопровода для подачи воды от пруда к насосной станции определяется по формуле:

d = ,

где λ – коэффициент сопротивления по длине (0,03), А – удельное сопротивление трубы на 1 пог. м при расходе воды 1 м³/с, которое определяется по формуле:

А = h_l / L × Q² = 10,85 / 480 × 0,027² = 31,007;

где L – длина трубопровода от станции водоподготовки до середины плотины, т. е. 482,5 м; h_l – потери напора по длине, которые определяются по формуле:

h_l = H – (h_m+ h_o) = 12,1 – (1,2 + 0,05) = 10,85 м,

где Н – общий напор, равный 11,2 м, т.к. (14 – 6,8 + 4,0); h_o – скоростной напор, определяемый по формуле: h_o = υ²/2g = 1 / 19,62 = 0,05 м; h_m – местные потери, составляющие 10% от суммы h_l и h_m (Н 12,1 – 0,05 h_o = 12,05 м), т. е. 1,2 м (12,05 × 0,1).

Диаметр трубопровода будет равен 0,15 м:

d = = 0,15 м.

Учитывая стандарты труб, принимаем диаметр трубопровода 150 мм, т. е. 0,15 м.

5.Расчет водопотребления и источников водоснабжения

Вода, кроме водных устройств, необходима для полива дорожек и покрытий, а также зеленых насаждений, газонов и цветников. Для этого составим водный баланс парка. Расчет потребности воды на указанные цели состоит в следующем.

Из общей площади парка, равной 70,14 га вычитается площадь пруда, равная 8,16 га. Остальная площадь, составляющая 61,98 га, приходится на дорожки, проезды, зеленые насаждения, газоны и цветники. Площадь дорожек и проездов составляет около 10 % от оставшейся площади, а именно 6,198 га, из которых приблизительно ¾ имеют твердое покрытие, т.е. 4,649 га. Одна половина остальной площади (55,782 га) приходится на зеленые насаждения – 27,891 га, а другая на газоны и цветники – 27,891 га.

Парк культуры и отдыха будет функционировать в нормальном режиме с 1 мая по 30 сентября, т. е. 153 дня. Дорожки и проезды с твердым покрытием требуют полива через 5 суток. Таким образом, за сезон будет сделано 30 поливов. Расход воды за один полив составляет 0,4 л/м².

При поливе зеленых насаждений расход воды составляет 4 л/м². При поливе зеленые насаждения будут иметь потребность на протяжении одного месяца через пять суток (всего 6 поливов), а газоны и цветники на протяжении 1,5 месяца через двое суток (20 поливов). Расход воды при поливе газонов и цветников составляет 5 л/м².

Таким образом, на сезон для полива дорожек и проездов с твердым покрытием требуется воды: 30 × 0,4 × 4,649 = 55,788 л (0,06 м³), для полива зеленых насаждений на сезон расходуется 6 × 4 × 27,891 = 669,384 л (0,67 м³), для газонов и цветников – 20 × 5 × 27,891 = 2789,1 л (2,79 м³).

Объем воды для работы водных устройств (фонтан, каскады, пороги, питьевые фонтанчики, источники, бассейн) определяется на основании установленного ранее расхода ими воды и продолжительности работы (12 часов в сутки на протяжении 5 месяцев, т.е. 6609600 с), и составляет для: фонтана – 13219 м³; системы (каскады, пороги) – 4758912 м³; фонтанчиков – 3965,76 м³; источников – 198,29 м³; бассейна – 991440 м³.

Таким образом, расходная часть водного баланса нашего парка составит 5767735,05 м³. Максимальный суточный расход воды составит 37697,6 м³.

Приходная часть водного баланса, включающая полезный объем пруда 41335,5 м³ и расход буровой скважины 105753,6 м³, составит 147089,1 м³.