7. Гидравлический расчет сетей

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

где i – гидравлический уклон; l – длина участка; S – сопротивление участка; Q – расход на участке.

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

Расчет кольцевых водопроводных сетей значительно сложнее. Основ­ная трудность заключается в определении направления движения и ве­личин расходов по отдельным ветвям сети.

Закономерности движения воды в кольцевой сети сводятся к двум положениям.

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

Принимая потери напора в ветвях кольца с течением воды по часовой стрелке со знаком плюс и с течением 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, равна сумме расходов, от­текающих от него (включая расход в узле).

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

где ∑Q — алгебраическая сумма расходов, притекающих к узлу и от­текающих от него (включая расход в узле).

Расчет кольцевой водопроводной сети сводится к назначению диа­метров труб, определению расходов, протекающих по отдельным ветвям сети, и подсчету потерь напора от места подачи воды до расчетной точки сети.

В начале расчета на схеме сети намечают распределение расходов исходя из балланса расходов в узлах. По намеченным расходам назна­чают диаметры труб участков сети, пользуясь графиками так называе­мых «экономичных диаметров» или соблюдая значения «экономичных скоростей».

Для подсчета потерь напора от начальной точки сети до расчетной необходимо произвести «увязку сети», т. е. откорректировать распре­деление расходов по участкам сети таким образом, чтобы для всех ко­лец и узлов сети были соблюдены выше приведённые условия . При увязке сети приходится иногда изменять ранее назначенные диаметры труб на отдельных участках сети.

Существует несколько методов расчета (увязки) кольцевых водо­проводных сетей. Все они, по существу, сводятся к тем или иным спосо­бам приближенного решения системы квадратных уравнений и поэто­му достаточно трудоемки, особенно при расчете больших многокольце­вых сетей.

Кольцевые водопроводные сети рассчитывают несколько раз: на максимальный хозяйственный водоразбор, на пропуск пожарных расходов, а сети с контррезервуаром (с водонапорной башней, расположенной в конце сети) рассчитывают на пропуск максимального транзитного расхода в башню.