Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие 2084

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
5.3 Mб
Скачать

8. Расчет водоводов и тупиковых линий

Гидравлическому расчету подвергаются следующие водоводы:

от НС II-подъема до кольцевой сети;

от регулирующей емкости (ВБ) до кольцевой сети;

от магистральных водопроводных линий до крупных потребителей

(подача сосредоточенного расхода).

Количество водоводов от НС II-подъема должно быть не менее двух. Диаметры подбираются по половине расхода, но назначаются таким образом, чтобы в случае необходимости каждый водовод пропускал 70% расхода.

Расчет водоводов ведется для всех случаев работы сети в табличной форме (табл.6)

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6

 

 

Расчет водоводов и тупиковых линий

 

 

 

 

 

Расчетные

Длина,

Расчетный

Диаметр

Скорость

 

 

 

 

Потери

участки

м

расход

труб

движения

A

k

 

s

напора

 

 

q,л/с

d, мм

воды

 

h=sq2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v, м/с

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

 

8

9

(рис. 2, б)

 

Случай максимального транзита

 

 

 

 

от НС II-

 

подача насосов

 

 

 

 

 

 

 

подъема до

 

в случае мах

 

 

 

 

 

 

 

сети

 

транзита

 

 

 

 

 

 

 

от узла до

 

мах транзит в

 

 

 

 

 

 

 

ВБ

 

башню

 

 

 

 

 

 

 

(рис. 2, a)

 

Случай максимального водопотребления

 

 

от НС II-

 

подача насосов

 

 

 

 

 

 

 

подъема до

 

в час мах

 

 

 

 

 

 

 

сети

 

водопотребл.

 

 

 

 

 

 

 

от узла до

 

расход из

 

 

 

 

 

 

 

ВБ

 

башни в час мах

 

 

 

 

 

 

 

(рис. 2, в)

 

водопотребл.

 

 

 

 

 

 

 

(рис. 2, в)

 

Случай максимального водопотребления + пожар

от НС II-

 

час мах

 

 

 

 

 

 

 

подъема до

 

водопотр.+пожар

 

 

 

 

 

 

 

сети

 

 

 

 

 

 

 

 

 

от узла до

 

расход

 

 

 

 

 

 

 

пром.предпр.

 

пром.предпр.

 

 

 

 

 

 

 

9. Выбор диктующей точки кольцевой сети Определение свободных напоров и высоты водонапорной башни

Диктующей точкой при размещении башни в начале сети может оказаться любая точка сети с наибольшей геодезической отметкой и наиболее удаленная от питателя (башни).

21

В сети с контррезервуаром за диктующую точку принимают точку на

границе питания сети от башни и от НС II-подъема, имеющую максимальную

геодезическую отметку и максимальный свободный напор. Диктующая

точка, в этом случае, определяет высоту водонапорной башни.

 

Максимальный свободный напор (потребный напор) в узле должен

быть не менее 10 м над поверхностью земли в месте ввода в здание при

одноэтажной застройке и не менее 4м на каждом последующем этаже:

H св 10 4 n 1 , м,

(25)

где n – количество этажей в диктующей точке.

 

Строительная высота (ствол) водонапорной башни должна

обеспечивать в час максимального водопотребления подачу воды из башни в

диктующую точку.

 

Hстр.ВБ Zд.т. Hсв hд.т. ВБ ZВБ , м,

(26)

где Zд.т. – отметка поверхности земли в диктующей точке, м;

 

Нсв – свободный напор в диктующей точке, зависящий от этажности

застройки, м;

 

hд.т. ВБ - суммарные потери напора на участке от башни до диктующей

точки в час максимального водопотребления, м;

 

ZВБ - отметки земли у водонапорной башни, м.

 

D

 

hñòð

 

hâ

 

hí

 

 

hä.ò.-ÂÁ

Í ñòð

Í ñâ

ZÂÁ

 

 

Zä.ò

Рис. 3. Схема водонапорной башни

 

При максимальном транзите НС II-подъема подает воду в башню. Полная высота бака водонапорной башни определяется по формуле:

h0 hн hв hстр , м,

(27)

где hн – наименьшая высота воды в баке при его опорожнении, hн=0,1м; hстр – строительный запас высоты бака, hстр=0,3м;

22

hв – высота воды в баке при полном заполнении, определяется по формуле:

h

4Wб

, м,

(28)

в D2

где Wб - вместимость бака водонапорной башни, находится по формуле

(11),м3,

D – диаметр бака принятой водонапорной башни, м.

После гидравлического расчета сети строят пьезометрический профиль сети на все расчетные случаи. Пьезометрический профиль строится в масштабе МВ1:200 или 1:400, МГ1:5000 или 1:10 000. На рис.4 представлен общий вид пьезометрического профиля.

По отметкам земли в узлах строится профиль земли. Для построения пьезометрического профиля на случай максимального транзита находится отметка уровня воды в баке по формуле:

В ZВБ Нстр 0,1 hв ,

(29)

Затем к этой отметке прибавляется из таблиц гидравлического расчета на максимальный транзит потери напора по участкам от ВБ до НС IIподъема. При построении пьезометрического профиля на случай максимального водопотребления в диктующей точке откладывают требуемый напор Нсв , затем прибавляя потери напора по участкам получают пьезометрические напоры в расчетных узлах.

Необходимый напор в диктующей точке при пожаре должен быть не мене 10м. Потери напора при пожаре берут из табл. 5в гидравлического расчета сети при пожаре.

Рис. 4. Пьезометрический профиль сети

23

10. Конструирование (деталировка) водопроводной сети

10.1. Элементы деталировки

Деталировка сети является одним из важнейших этапов, связанных с проектированием водопроводной сети. Она представляет собой выбор и размещение на сети арматуры, фасонных частей, водопроводных колодцев, пожарных гидрантов и других элементов. Деталировка выполняется по принятому варианту водоснабжения, после гидравлического расчета сети, когда определены диаметры и материалы труб по всем участкам сети.

Для устройства водопроводной сети применяются металлические (чугунные и стальные) и неметаллические (асбестоцементные, железобетонные и пластмассовые) трубы. Выбор материала труб осуществляется на основании технико-экономического обоснования, выполняемого до начала гидравлического расчета.

В настоящее время в практике водопроводного строительства как наружных, так и внутренних систем применяются полиэтиленовые трубы.

Арматура водопроводной сети служит для управления движением воды

всистемах водоснабжения, для защиты трубопроводов от большого давления и вакуума, для разбора воды из сети.

Водопроводная арматура делится на запорно-регулирующую (задвижки, затворы, вентили), предохранительную (обратные клапаны, воздушные вантузы) и водоразборную (пожарные гидранты, уличные колонки).

Задвижки служат для частичного или полного отключения трубопроводов. По конструкции запоров могут быть параллельные и клиновые, с выдвижным и невыдвижным шпинделем. Разметы задвижек принимаются по [3]. Для монтажа задвижек необходимы фланцевые фасонные части приварные или на резьбовом соединении.

Пожарные гидранты служат для забора воды из наружной водопроводной сети при тушении пожара. При использовании гидранта на него надевают стендер, к которому присоединяют пожарные рукава. Пожарные гидранты устанавливают на сети на расстоянии не более 150м друг от друга. Установка пожарных гидрантов в узлах обязательна. Колодцы,

вкоторых устанавливают пожарные гидранты, должны находиться на расстоянии не менее 5м от стен зданий и должны иметь удобный подъезд.

Воздушные вантузы служат для автоматического выпуска воздуха из трубопроводов. Накапливание воздуха в трубопроводе снижает его пропускную способность, вызывает гидравлические удары и аварии. Для установки вантуза на трубопроводе монтируют тройник обращенный отростком вверх. Вантузы устанавливают на повышенных переломных участках сети.

24

Сливные краны применяют для полного опорожнения участка сети на случай ремонта в пониженных участках сети.

Фасонные части применяют для монтажа узлов сети: для устройства на трубопроводах поворотов, ответвлений, переходов от одного диаметра к другому, для установки арматуры различного назначения:

при изменении направления линий водопроводной сети используют колено с углом поворота 90о и отвод с углом поворота менее 90о;

для изменения диаметров сети применяют переходы;

для соединения раструбных труб с фланцами задвижек используют патрубки;

при необходимости устройства на водопроводной сети ответвлений устанавливают тройники;

для установки на сети пожарных гидрантов применяют пожарные подставки.

Кроме того, на водопроводной сети применяют фасонные части специального назначения:

выпуски для опорожнения трубопроводов;

седелки предназначенные для присоединений к наружным сетям ответвлений к зданиям.

Вся водопроводная арматура в зависимости от монтажной длины, располагается внутри колодцев или камер рис.5. Колодцы проектируются круглыми из стандартных железобетонных колец диаметром 1,0; 1,5; 2,0 м. Камеры – квадратные или прямоугольные максимального размера 4,00х4,500 м для труб диаметром от 250мм до 1200мм.

Рис. 5. Деталировка камер

25

10.2. Порядок проведения деталировки

На схеме водопроводной сети показывают трубопроводы с указанием диаметров, длин участков, мест расположения узловых точек, отводов для подачи воды на промышленное предприятие и водонапорную башню. Затем составляется монтажная схема колец, на которой должны быть показаны трубы с указанием диаметров и длин, арматура и упоры, отводы, переходы с одного диаметра на другой, а также колодцы и камеры с размерами в плане и привязкой оси трубы к внутренним стенкам колодца. Элементам сети присваивается обозначения из порядковых номеров в пределах данной сети. По монтажной схеме в табличной форме составляется спецификация труб арматуры и фасонных частей. Пример монтажной схемы сети, деталировки колодцев и спецификация показаны в [П.4].

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.СП 31.13330.2012* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Нормы проектирования. Актуализированная версия СНиП 2.04.02-84*. - М.: Стройиздат, 2013., 131с.

2.Шевелев Ф.А.Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб: справ. пособие. - 8-е изд., перераб. и доп./ Ф.А. Шевелев - М.:

Бастет, 2007. – 349c.

3.Монтаж систем внешнего водоснабжения и канализации. Справочник строителя/А.К. Перешивкин. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат,

1988. – 653 с.

4.Журба М.Г. Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений: учеб. пособие : в 3 т. : допущено МО РФ. Т. 3. Система распределения и подачи воды. - 3-е изд., доп. и перераб / М.Г. Журба. - М.: АСВ, 2010. - 407 с.

26

Приложение 1

Исходные данные для курсового проектирования

Таблица П.1

 

 

Позиции

 

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

 

 

 

 

1.Место расположения объекта

С

Ц

Ю

С

Ц

Ю

С

Ц

Ю

С

Ц

Ю

С

Ц

Ю

 

2.

Этажность

3

4

5

3

4

5

3

4

5

3

4

5

3

4

5

 

3.

Количество населения тыс.чел.

60

71

80

40

50

65

32

42

54

37

45

57

38

47

63

 

4.

Норма водопотребления

260

265

280

240

235

275

250

220

230

265

270

275

245

265

280

 

л/сут.чел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Расход на полив м3/сут

2300

2900

3100

1800

1540

720

860

1680

1500

1200

1600

1900

2100

2500

900

 

6.

Расход на пожар л/с

30

35

35

25

25

30

25

25

30

25

25

30

25

25

30

 

7.

Расход подача воды на пром.

300

280

130

400

250

180

360

270

180

390

280

200

420

270

180

 

предпр. м3/сут

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Количество смен пром. предпр

3

2

1

3

2

1

3

2

1

3

2

1

3

2

1

 

9.

Предприятие в узле

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

5

6

1

2

3

 

10.Длина участков: от НСII до уз.1

800

1050

870

900

1100

1500

1800

1450

1150

900

1450

1180

790

820

930

26

 

1-2

700

900

830

1050

1100

680

880

750

1010

930

580

630

925

775

960

 

 

2-3

900

850

830

1070

950

930

910

980

690

870

1030

970

680

985

1100

 

 

3-4

695

910

950

940

940

1050

980

890

990

890

1050

1020

420

935

1050

 

 

4-5

890

915

870

930

1100

690

880

730

1010

930

600

620

920

775

960

 

 

5-6

900

650

845

1080

940

1045

980

970

985

890

1050

1020

720

935

1050

 

 

6-3

885

920

945

935

1100

685

875

745

1010

930

590

625

920

775

690

 

 

6-1

890

870

940

1055

950

927

912

975

690

870

1035

970

680

985

1100

 

11.Расстояние от уз. 4 до ВБ

50

63

70

55

75

80

69

73

55

62

58

75

82

66

78

 

12.Отметки земли: у НСII

217

121

170

230

185

271

255

242

268

320

331

145

167

253

245

 

 

в узле 1

223

130

178

239

191

280

261

250

273

326

337

152

171

257

251

 

 

в узле 4

238

147

187

247

197

286

268

253

281

330

340

158

178

267

263

 

 

у ВБ

240

149

190

250

200

287

270

265

285

331

342

160

180

269

265

27

Окончание табл. П.1

 

 

Позиции

 

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

 

 

 

 

1.Место расположения объекта

С

Ц

Ю

С

Ц

Ю

С

Ц

Ю

С

Ц

Ю

С

Ц

Ю

 

2.

Этажность

3

4

5

3

4

5

3

4

5

3

4

5

3

4

5

 

3.

Количество населения тыс.чел.

31

42

53

55

45

38

46

52

65

36

44

56

48

57

65

 

4.

Норма водопотребления

210

215

220

225

230

235

245

255

265

275

280

270

246

266

260

 

л/сут.чел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Расход на полив м3/сут

1350

1420

1700

1600

1500

1630

1480

1380

960

870

790

1080

2110

2510

950

 

6.

Расход на пожар л/с

25

25

30

30

25

25

25

30

35

25

25

30

25

25

30

 

7.

Расход подача воды на пром.

430

290

190

240

280

250

265

315

325

235

255

260

320

370

280

 

предпр. м3/сут

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Количество смен пром. предпр

3

2

1

3

2

1

3

2

1

3

2

1

3

2

1

 

9.

Предприятие в узле

4

5

6

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

5

6

 

10.Длина участков: от НСII до уз.1

1230

1170

1200

1050

980

930

940

1080

1120

1080

1180

1210

795

825

935

 

 

1-2

980

1190

750

690

750

895

625

695

875

655

690

785

930

775

965

 

 

2-3

900

1030

980

890

990

1045

475

980

985

785

1100

990

685

990

1100

 

 

3-4

830

1070

995

1100

880

1055

855

945

1045

895

1050

1045

425

940

1050

26

 

4-5

980

1190

750

690

750

890

925

690

875

955

690

785

925

780

960

 

5-6

830

1070

995

1100

880

1055

855

945

1045

895

1050

1045

725

940

1050

 

 

 

 

6-3

980

1190

750

690

750

890

925

690

875

955

690

785

925

780

690

 

 

6-1

900

1030

980

890

990

1045

745

980

985

785

1100

990

685

990

1100

 

11.Расстояние от уз. 4 до ВБ

85

82

88

65

83

88

67

58

62

72

69

55

85

70

78

 

12.Отметки земли: у НСII

227

152

160

171

213

217

261

267

315

147

175

135

167

253

245

 

 

в узле 1

231

163

169

179

221

225

269

276

324

158

184

148

171

257

251

 

 

в узле 4

237

178

180

188

226

229

287

279

336

167

196

157

178

267

263

 

 

у ВБ

239

180

183

190

228

231

289

281

338

169

199

159

180

269

265

28

Приложение 2

Таблица П.2

Водопотребление по часам суток в % от суточного расхода

Часы

 

Водопотребление в населенных пунктах, %

 

суток

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент часовой неравномерности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,15

1,2

1,25

1,3

1,35

1,4

 

1,45

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0-1

3,6

3,50

3,35

3,20

3,00

2,50

 

2,00

1,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-2

3,6

3,45

3,25

3,25

3,20

2,65

 

2,10

1,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-3

3,6

3,45

3,30

2,90

2,50

2,20

 

1,85

1,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-4

3,6

3,40

3,20

2,90

2,60

2,25

 

1,90

1,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4-5

3,6

3,40

3,25

3,35

3,50

3,20

 

2,85

2,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4-6

3,7

3,55

3,40

3,75

4,10

3,90

 

3,70

3,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6-7

4,1

4,00

3,85

4,15

4,50

4,50

 

4,50

4,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7-8

4,3

4,40

4,45

4,65

4,90

5,10

 

5,30

5,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8-9

4,8

5,00

5,20

5,05

4,90

5,35

 

5,80

6,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9-10

4,7

4,80

5,05

5,40

5,60

5,85

 

6,05

6,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10-11

4,6

4,70

4,85

4,85

4,90

5,35

 

5,80

6,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11-12

4,5

4,55

4,60

4,60

4,70

5,25

 

5,70

6,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12-13

4,5

4,55

4,60

4,50

4,40

4,60

 

4,80

5,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13-14

4,4

4,45

4,55

4,30

4,10

4,40

 

4,70

5,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14-15

4,5

4,60

4,75

4,40

4,10

4,60

 

5,05

5,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15-16

4,5

4,60

4,70

4,55

4,40

4,60

 

5,30

6,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16-17

4,5

4,60

4,65

4,50

4,30

4,90

 

5,45

6,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17-18

4,2

4,30

4,35

4,25

4,10

4,60

 

5,05

5,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18-19

4,3

4,35

4,40

4,45

4,50

4,70

 

4,85

5,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19-20

4,2

4,25

4,30

4,40

4,50

4,50

 

4,50

4,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20-21

4,2

4,25

4,30

4,40

4,50

4,40

 

4,20

4,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21-22

4,1

4,15

4,20

4,50

4,80

4,20

 

3,60

3,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22-23

4

3,90

3,75

4,20

4,60

3,70

 

2,85

2,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23-24

3,9

3,80

3,70

3,50

3,30

2,70

 

2,10

1,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Итого

100

100

100

100

100

100

 

100

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

Продолжение табл. П.2

 

 

 

 

 

 

 

Водопотребление

 

 

 

 

 

 

 

промышленного

Часы

Водопотребление в населенных пунктах, %

предприятия, %

суток

 

 

 

 

 

 

Холодные

Горячие

 

 

 

 

 

 

 

цеха

цеха

 

 

 

Коэффициент часовой неравномерности

 

 

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

2,5

3,0

2,5

0-1

1,3

1,0

0,90

0,85

0,75

0,60

12,50

12,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-2

1,3

1,0

0,90

0,85

0,75

0,60

6,25

8,12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-3

1,3

1,0

0,90

0,85

1,00

1,20

6,25

8,12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-4

1,3

1,0

1,00

1,00

1,00

2,00

6,25

8,12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4-5

1,3

2,0

1,35

2,70

3,00

3,50

18,75

15,65

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4-6

3,3

3,0

3,85

4,70

5,50

3,50

37,50

31,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6-7

4,8

5,0

5,20

5,35

5,50

4,50

6,25

8,12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7-8

6,1

6,5

6,20

5,85

5,50

10,20

6,25

8,12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8-9

6,7

6,5

5,50

4,50

3,50

8,80

12,50

12,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9-10

5,8

5,5

5,85

4,20

3,50

6,50

6,25

8,12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10-11

5,4

4,5

5,00

5,50

6,00

4,10

6,25

8,12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11-12

5,9

5,5

6,50

7,50

8,50

4,10

6,25

8,12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12-13

5,9

7,0

7,50

7,90

8,50

3,50

18,75

15,65

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13-14

5,9

7,0

6,70

6,35

6,00

3,50

37,50

31,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14-15

5,5

5,5

5,35

5,20

5,00

4,70

6,25

8,12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15-16

5,5

4,5

4,65

4,80

5,00

6,20

6,25

8,12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16-17

5,5

5,0

4,50

4,00

3,50

10,40

12,50

12,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17-18

6,0

6,5

5,50

4,50

3,50

9,40

6,25

8,12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18-19

5,8

6,5

6,30

6,20

6,00

7,30

6,25

8,12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19-20

4,8

5,0

5,35

5,70

6,00

1,60

6,25

8,12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20-21

4,3

4,5

5,00

5,50

6,00

1,60

18,75

15,65

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21-22

3,0

3,0

3,00

3,00

3,00

1,00

37,50

31,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22-23

2,0

2,0

2,00

2,00

2,00

0,60

6,25

8,12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23-24

1,3

1,0

1,00

1,00

1,00

0,60

6,25

8,12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Итого

100

100

100

100

100

100

300

300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание: коэффициент часовой неравномерности для промышленного предприятия выражены в % от сменного расхода м3. Суммарная величина расхода, выраженная в % за одну смену (8 часов), составляет 100%.

30