3.1 Определение расчетных расходов на участках

Прежде всего в соответствии с трассировкой водопроводной сети составляют расчетную схему отбора воды. На ней обозначают узловые точки и, уяснив характер отбора воды вдоль трассы сети, показывают сосредоточенные (узловые) и путевые (распределенные) расходы.

Сосредоточенные расходы соответствуют отбору воды отдельными крупными потребителями и определяются по формуле:

Q_соср = q_ч / 3600,

где q_ч – максимальный часовой расход для рассматриваемого потребителя;

Путевые расходы характерны для коммунального сектора и определяются по формуле:

q_пут = q_уд  l,

где l – длина участка;

q_уд – удельный расход (на единицу длины).

q_уд = q_распр / l,

где l – общая длина участков, проходящих по жилой застройке;

q_распр – распределительный отбор сети

q_распр = q_сети - Q_соср,

где q_сети – общий расход сети;

 Q_соср – суммарный расход крупных потребителей.

Очевидно, сумма всех путевых и сосредоточенных расходов должна быть равна секундному хозяйственному расходу в час максимального водопотребления.

Для упрощения вычислений рекомендуется путевые расходы привести к узловым. Приведенный узловой расход находится как полусумма путевых расходов участков, примыкающих к узлу, т.е. Q_пр.узл = 0,5Q_пут. Тогда полный расчетный узловой расход

Q_узл = Q_пр.узл + Q_соср

Результаты расчета путевых и узловых расходов следует представить в табличной форме.

3.2 Расчет кольцевой сети

Для кольцевых сетей вследствие неопределенности направлений движения воды по участкам система возможных уравнений (баланса расхода для каждого узла, баланса напоров для каждого участка и баланса потерь напора для каждого кольца) является незамкнутой.

Разработан ряд расчетных методов для подобных гидравлических систем. Все они реализуются с обязательным соблюдением двух условий:

q = 0 (для узла);

h = 0 (для кольца)

Первое из них выражает равенство расходов в узле (приток равен оттоку), а второе – равенство потерь напора на участках, где вода движется по часовой стрелке и в обратном направлении.

Обычно используется метод балансирования напоров, суть которого в следующем: для рассматриваемой расчетной схемы обеспечивают выполнение условия q = 0 для каждого узла и последующим расчетом добиваются выполнения второго условия h = 0 для каждого кольца. Расчет ведется методом последовательных приближений в такой последовательности:

1) назначают направление движения воды по участкам;

2) намечают исходное распределение расходов на участках (с соблюдением условия q = 0 и возможности подачи воды к основным потребителям при аварийном отключении одной из линий);

3) определяют по прикидочным расходам диаметры труб на участках;

4) вычисляют потери напора на участках и выполняют увязку сети (для удовлетворения условия h = 0).

3.2.1 Определение диаметров труб

Диаметры труб находят по прикидочным расчетным расходам участков сети одним из известных способов /3/.

При использовании уравнения баланса расхода скорость движения воды принять в пределах  = 0,7 – 1,5 м/с. Меньше значения рекомендуются для труб диаметром d  300 мм.

При определении диаметра с учетом экономического фактора (например, по формуле, предложенной Н.А. Карамбировым /3/) его значение удобно найти по таблицам Ф.А. Шевелева /4/.

Независимо от способа определения d следует иметь ввиду, что в системе хозяйственно-питьевого водоснабжения, объединенного с противопожарным, согласно /2/ минимальный диаметр труб не может быть меньше 100 мм.