книги из ГПНТБ / Калицун В.И. Основы водоснабжения и канализации учеб. пособие для техникумов

Расчетная продолжительность тушения пожара принимает­ ся равной 3 н.

Для расчета насосных станций, резервуаров чистой воды, водонапорных башен и других сооружений требуется знать водопотребление населенного места или промышленного предпри­

Рис. 6. Ступенчатый график водопотребления и подачи воды насосными стан­ циями

в зависимости от величины населенного места и климатических условий. По данным этих таблиц строят ступенчатые или ин­ тегральные графики водопотребления, которые наглядно иллю­ стрируют неравномерность водопотребления и позволяют при известных режимах работы насосных станций сравнительно просто определять емкость резервуаров чистой воды и водона­ порных башен.

На рис. 6 показан ступенчатый график водопотребления для среднего города. По оси ординат отложены расходы воды за каждый час в процентах от суточного расхода, т.е.

& а о ( В % ) = ^ 1 0 0 % ,

Ѵсут

а по оси абсцисс — часы суток. Из графика видно, что наиболь­ шее водопотребление соответствует периоду с 8 до 12 ч и рав­ но каждый час 6,25% суточного расхода. Если бы водопотреб-

20

ление было равномерным, то средний часовой расход равнялся бы Сср.час (в %) =100:24=4,17%. Таким образом, для рас­ сматриваемого графика коэффициент часовой неравномерности /С,ас=6,25: 4,17= 1,5.

На этом же рисунке графически изображена подача воды насосными станциями I (2) и I I (3) подъема. Совместное рас­ смотрение графиков водопотребления и работы насосной стан­

из бака, учитываемого со знаком минус, можем определить час суток с наибольшим объемом воды, накапливающейся в баке. Это может быть любой час суток. Наибольший объем воды, на­

гичен по форме графику водопотребления /. При проектирова­ нии насосных станций I I подъема специально стремятся к со­ ответствию этих графиков. Чем большей аналогии графиков удается добиться при проектировании насосных станций, тем меньше требуемая регулирующая емкость бака водонапорной башни.

Работу насосной станции I подъема стремятся принимать равномерной, как показано на графике. Это обеспечивает и рав­ номерную работу очистных сооружений. Следует, однако, иметь

определяемой аналогично регулирующей емкости бака водона­ порной башни.

Для расчетов насосных станций и регулирующих емкостей баков удобнее использовать интегральные графики. На рис. 7 также для среднего города представлен интегральный график водопотребления и работы насосных станций I и I I подъема. По оси ординат отложены суммарное водопотребление и суммар­ ная водоподача каждой насосной станции за период с начала суток (от полуночи) до рассматриваемого часа. По оси абсцисс отложены часы суток. Разность ординат линий 3 и / показывает объем воды, накопившейся в баке водонапорной башни, а раз­ ность ординат линий 2 и 3 — объем воды, накопившейся в ре­ зервуаре чистой воды.

21

шен определяется как сумма регулирующей емкости и объема воды, необходимой для тушения в течение 10 мин одного внут­ реннего и одного наружного пожара. Емкость резервуаров чис­ той воды определяется по формуле

22

Запас воды для пожаротушения определяется по формуле

Насосные станции должны подавать воду потребителям не только в требуемом количестве, но и под необходимым напором, который для простоты расчетовизмеряется от поверхности земли.

В зданиях воду обычно разбирают на некоторой высоте от земли. В связи с этим в наружной водопроводной сети следует создавать напор, при котором обеспечивается подъем воды на необходимую высоту к водоразборным точкам. При этом следу­ ет иметь в виду, что этот напор должен быть больше геометри­ ческой высоты расположения водоразборной точки над землей на величину напора, требующегося для преодоления сопротив­ ления во внутренней водопроводной сети и обеспечения соответ­ ствующего излива воды из водоразборной арматуры.

Напор, который должен быть создан в наружной водопро­ водной сети, называется свободным напором и может быть опре­

принимают по СНиП в зависимости от этажности -зданий. При

определяют по формуле

23

ня — контррезервуар, в м.

С учетом высоты водонапорной башни определяют напор, ко­ торый должны создавать насосы насосной станции I I подъема. При расположении башни в начале сети (см. рис. 1) напор оп­ ределяют по формуле

Я „ . I . = Н 6 + # б а к а + К + А в с І І + ( Z 6 - 2 р ) !

Высота водонапорной башни и напоры, создаваемые насоса­ ми насосных станций, могут быть определены при условии, если известны потери напора в сети, в водоводах и во всасывающих линиях. Приемы их определения будут кратко рассмотрены в следующей главе.

24

Г л а в а в т о р а я Н А Р У Ж Н А Я В О Д О П Р О В О Д Н А Я СЕТЬ

§ 5. Схемы и трассировка водопроводных сетей

Транспортирование воды от источников к объектам водо­ снабжения осуществляется водоводами. Их выполняют из двух или более ниток трубопроводов, укладываемых параллельно друг другу. Для подачи воды непосредственно к местам ее по­ требления (жилым зданиям, цехам промышленных предприя­

тий) служит водопроводная сеть. При трассировании линий во­ допроводной сети необходимо учитывать планировку объекта водоснабжения, размещение отдельных потребителей воды, рельеф местности и т.д.

По конфигурации в плане различают водопроводные сети

разветвленные, или тупиковые (рис. 8,а), и кольцевые, или за­ мкнутые (рис. 8, б). Разветвленные водопроводные сети выпол­ няют для небольших объектов водоснабжения, допускающих перерывы в снабжении водой. Эти сети целесообразны при со­ средоточенном потреблении воды в отдаленных друг от друга точках сети. Кольцевые водопроводные сети выполняют при не­

любого потребителя. Протяженность и стоимость ' кольцевых се­ тей больше, чем разветвленных.

В городских и производственных водопроводах, как правило, применяют кольцевые сети, которые обеспечивают бесперебой­ ную подачу воды. В противопожарных водопроводах устройство

только для магистральных линий.

25

питьевых целей) вода подается в виде сосредоточенных расхо­ дов, а населенным местам (для хозяйственно-питьевых целей) — равномерно по длине магистральных линий. Равномерно распределяемый (путевой) расход воды, приходящийся на 1 м длины линии, называют удельным расходом и определяют по формуле

Установлено, что значения наиболее экономичной скорости, при

действительным потерям напора в трубопроводе с равномерной раздачей воды по длине. Для упрощения расчетов путевые рас­

произведения удельного расхода на общую длину прилегающих веток. При этом результаты расчетов совпадают с получаемыми при пользовании приведенной формулой.

Наружные водопроводные сети рассчитывают несколько раз: на максимальный хозяйственный водоразбор, на пропуск пожар­ ных расходов, а сети с контррезервуаром (с водонапорной баш­ ней, расположенной в конце сети) рассчитывают и на пропуск транзитного расхода в башню.

Потери напора в стальных и чугунных водопроводных тру­ бах рекомендуется определять по формулам ВНИИ ВОДГЕО (СНиП ІІ-Г.3-62):

при о ^ 1 , 2 м/сек

і = 0,00107-fV;

27

при i>< 1,2 иг/се/с

где і — потери напора на единицу длины трубопровода.

Для упрощения расчетов по этим формулам проф. Ф. А. Ше­ велевым составлены специальные таблицы (ВНИИ ВОДГЕО. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных и пластмассовых водопроводных труб. Стройиздат, 1970). При пользовании ими общие потери напора опреде­ ляют по формуле

Кот = U.

Потери напора можно определять также по формуле

ющих раздачу воды по пути и в виде сосредоточенных расходов в боковые ответвления. Потери напора в таких трубопроводах могут быть определены по формуле

Расчет кольцевых водопроводных сетей значительно слож­ нее. Основная трудность заключается в определении величин расходов по отдельным ветвям сети.

Закономерности движения воды в кольцевой сети сводятся

кдвум положениям.

1.Расходы распределяются по ветвям кольцевой сети таким

28

часовой стрелки со знаком минус, изложенный вывод можем записать так:

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

110 = 0,

где 2Q—алгебраическая сумма расходов, притекающих к узлу и оттекаю­ щих от него.

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

В начале расчета на схеме сети намечают распределение рас­ ходов исходя из баланса расходов в узлах. По намеченным рас­ ходам назначают диаметры труб участков сети, пользуясь графиками так называемых «экономичных диаметров» или со­ блюдая значения «экономичных скоростей».

Для подсчета потерь напора от начальной точки сети до рас­ четной необходимо произвести «увязку сети», т. е. откорректиро­ вать распределение расходов по участкам сети так, чтобы для всех колец и узлов сети были соблюдены указанные выше усло­ вия. При увязке сети приходится иногда изменять ранее назна­ ченные 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 рас­ чете больших многокольцевых сетей.

В настоящее время разработаны способы расчета кольцевых водопроводных сетей с применением современных вычислитель­ ных или аналоговых машин.

§7. Трубы, применяемые для устройства водопроводов,

иих соединения

Для устройства наружного водопровода применяют трубы чугунные, стальные, асбестоцементные, железобетонные, пласт­ массовые и др.

Чугунные трубы (рис. 9, а). Чугунные раструбные трубы и фасонные части к ним изготовляют согласно ГОСТ 5525—61

29