10.Гидравлический расчет водопроводной сети

Разветвленные водопроводные сети рассчитывают как системы последовательно соединенных трубопроводов, осуществляющих раздачу воды по пути и в виде сосредоточенных расходов в боковые ответвления. Потери напора в таких трубопроводах могут быть определены по формуле

                                                      

или

                                  

т. е. как сумма потерь напора в последовательно соединенных участках трубопровода

1. Расходы распределяются по ветвям кольцевой сети таким образом, чтобы потери напора по одной ветви кольца были равны потерям напора по другой его ветви.

Для условий работы сети

h_abcd=h_aed; h_cfg=h_cdhg и т.д.

Принимая потери напора в ветвях кольца с движением воды по часовой стрелке со знаком плюс и с движением воды против часовой стрелки со знаком минус, изложенный вывод можем записать так:

                                                    где h_пот— алгебраическая   сумма потерь напора по кольцу.

2. Сумма расходов, притекающих к узлу, должна быть равна сумме расходов, оттекающих от него (включая расход в узле). Для условий работы сети, представленных на рис. II.26, б:

q_ab=q_cd+q_cf; q_ed+q_cd=q_dh и т.д.

Принимая расходы, притекающие к узлу, со знаком плюс, а расходы, оттекающие от него, со знаком минус, изложенный вывод можно записать так:

                                                       

где S,q — алгебраическая сумма расходов, притекающих к узлу и оттекающих от него (включая расход в узле)

По данным расчетов водопроводной сети определяют напор, который должны развивать насосы, и высоту водонапорной башни. Высоту водонапорной башни определяют по формуле

                                    

где H_св — свободный напор в диктующей точке;  h_Пот.с — сумма потерь напора в сети; z_д и zб— отметки поверхности земли в диктующей точке и в месте расположения водонапорной башни.

Рис. II.27. Схемы определения высоты водонапорной башни и напора насосов

а — водонапорная башня в начале сети; б — водонапорная башня в конце сети (контррезервуар)

В качестве диктующей принимают точку, при расчете по которой высота водонапорной башни получается наибольшей. Обычно это наиболее высокорасположенная и удаленная от башни точка.

Напор насосов определяют по формуле (см. рис.  II.27)

где Hбака — высота бака (слоя воды в баке) водонапорной башни; h_ПОТ.В — сумма потерь напора в водоводе (при расположении башни в конце сетиhпот.в — сумма потерь напора в водоводе и в сети); hпот.вс — сумма потерь напора во всасывающей трубе; Z₀ — отметка самого низкого уровня воды в водоеме.

11. Норма водоотведения — это среднесуточное количество сточной воды, которое приходится на одного жителя, пользующегося канализацией. Она назначается в зависимости от степени благоустройства районов жилой застройки, а также климатических, санитарно-гигиенических и других местных условий по СНиП 2.04.03-85.

Расчетное удельное среднесуточное (за год) отведение бытовых сточных вод жилых зданий допускается принимать равным расчетному среднесуточному (за год) водопотреблению без учета расхода воды на полив территорий и зеленых насаждений в соответствии с требованиями СНиП на проектирование систем наружного водоснабжения.

Расчетные среднесуточные расходы производственных сточных вод от промышленных и сельскохозяйственных предприятий определяют па основе технологических данных, предусматривая обоснованное технико-экономическими расчетами рациональное использование воды за счет применения маловодных технологических процессов, оборота н повторного использования воды и т. п.

Удельное водоотведенпе в неканализованных районах следует принимать 25 л/сут на одного жителя за счет сброса в систему отведения сточных вод сливными станциями п коммунально-бытовыми предприятиями.

От промышленных предприятий в канализацию могут поступать бытовые и производственные сточные воды. Нормы расхода бытовых вод для работающих на промышленных предприятиях установлены также СНиП 2.04.03-85. Нормы отведения бытовых сточных вод от промышленных предприятий (в расчете на одного работающего) в цехах с тепловыделением 20 ккал (23,2 Вт) на 1 м3/ч — 45 л/смену, а менее 20 ккал на 1 м3/ч — 25 л/смену.

Водопотребление и количество сточных вод промышленных предприятий следует определять по имеющимся проектам, анализируя балансовые схемы крупных предприятий в отношении увеличения водооборота, повторного использования воды и использования очищенных сточных вод; по предприятиям-аналогам; по Укрупненным нормам расхода воды и количества сточных вод на единицу продукции или сырья.

Нормы отведения производственных сточных вод исчисляются с единицы выпускаемой продукции или с одного установленного агрегата (машины), требующего подачи воды. Эти нормы, а также сведения о размещении агрегатов, от которых отводится вода, обычно берут из соответствующих технологических проектов. На основании данных технологов о нормах сточных вод на единицу продукции или на один установленный агрегат и сведений о количестве выпускаемой продукции или числе агрегатов определяют расход производственных сточных вод от цеха или предприятия в целом.

Для расчета канализационных сетей и очистных сооружений необходимо знать не только среднесуточный расход поступающих на них сточных вод, но и колебания расходов по часам суток, т.е. режим водоотведения. Особенно важно знать максимальные суточные и часовые расходы, которые характеризуются соответственно коэффициентом суточной неравномерности КСут — отношением максимального суточного расхода сточных вод к среднесуточному расходу за год и коэффициентом часовой неравномерности Кч — отношением максимального часового расхода к среднесуточному расходу сточных вод в сутки с максимальным водоотведением.

Изменение суточных расходов зависит от времени года. Так, в жаркое время в сутки расходуется больше воды, чем в холодное время года. Колебания расходов воды по часам суток зависят от режима суточного водо-потребления: ночью воды расходуется меньше, чем днем. Отведение сточных вод может быть неравномерным и в течение 1 ч, однако минутные и секундные колебания при проектировании не учитываются.

Расчетные общие максимальные и минимальные расходы сточных вод определяют как произведения среднесуточных (за год) расходов сточных вод на коэффициенты общей неравномерности.

При средних расходах не более 100 л/с допускается принимать уменьшенную до 95% обеспеченность расчетного расхода в зависимости от характера и значимости объекта канализации и надежности работы сетей. При этом максимальные коэффициенты неравномерности можно принимать по табл. 2.3. Общие минимальные коэффициенты неравномерности даны для определения расчетного расхода 15%-ной обеспеченности, характеризующего средние ночные расходы сточных вод (с 1 до 5 ч).

Общие коэффициенты неравномерности водоотведения следует применять при расходе производственных сточных вод промышленных предприятий, не превышающем 45% общего объема. При количестве промышленных сточных вод более 45% коэффициенты неравномерности нужно определять с учетом неравномерности отведения бытовых и промышленных сточных вод по часам суток по данным фактического водоотведения и эксплуатации аналогичных объектов.

При средних расходах сточных вод менее 5 л/с расчетные максимальные расходы следует определять в соответствии с указаниями СНиП на проектирование внутренних систем канализации. При промежуточных значениях расхода сточных вод коэффициент неравномерности определяют интерполяцией. Коэффициенты неравномерности водоотведения для производственных сточных вод колеблются в очень значительных пределах в зависимости от вида производства и технологического процесса. При проектировании канализации эти коэффициенты следует принимать по аналогии с коэффициентами неравномерности на существующих предприятиях.

Расчетные расходы производственных сточных вод промышленных предприятий следует принимать: – для наружных коллекторов, в которые поступают сточные воды от цехов — по максимальным часовым расходам; – для общезаводских и внеплощадочного коллекторов предприятия — по совместному почасовому графику; – для внеплощадочного коллектора группы предприятий — по совмещенному почасовому графику с учетом времени протекания сточных вод по коллектору.