5 Расчет напорно-регулирующих сооружений

Общая емкость бака водонапорной башни:

W_б = W_рег + W_пож, (5.1)

где W_рег – регулирующий объем; W_пож – противопожарный запас.

Регулирующий объем находится совместным анализом режима водопотребления (отбора воды из сети по часам суток) и подачи воды в сеть насосной станцией. Возможно применение табличного и графического способов.

При табличном способе определение W_рег выполняется в форме таблицы 5.1 с записью в соответствующих графиках на каждый час суток суммарного потребления воды, подачи воды насосами, количества поступающей воды в бак и расхода из него, остатка и представляет собой необходимый регулирующий объем.

При графическом способе по данным таблицы в принятом масштабе строится интегральная кривая водопотребления и на полученный график наносится линия подачи воды насосом. Для рассмотрения может быть принят равномерный круглосуточный или равномерный некруглосуточный режим его работы. Важно добиться по возможности наименьшего объема резервуара, для чего графики водопотребления и подачи воды должны быть максимально сближены. Этому требованию удовлетворяет работа насоса в автоматическом режиме.

Величина регулирующего объема определяется по сумме наибольших ординат графика, характеризующих (в процентах) избыток Q и недостаток b воды в баке над ее потребностью (рисунок 5.1):

W_рег = [(a + b)Q_сутmax]/100, (5.2)

Противопожарный запас бака согласно /2/ определяют из условия хранения воды на тушение пожара продолжительностью 10 мин. при одновременном максимальном хозяйственном расходе, т.е.:

W_пож = Q_пожt/60, (5.3)

где Q_пож – расход сети во время пожара; определяется по формуле:

Q_пож = q_max + q_пн + q_пв,

где q_max – секундный максимальный расход сети;

q_пн, q_пв – соответственно расходы воды на тушение одного наружного и внутреннего пожаров;

t – нормативное время включения пожарных насосов.

При отсутствии в системе водоснабжения специальных пожарных резервуаров допускается хранение в баках водонапорных башен полного (3-х часового) пожарного объема. Этот объем вычисляют по той же методике с учетом принятого нормативного числа одновременных пожаров. Предусматривается возможность хранения в баках водонапорных башен дополнительно аварийного запаса, если водовод выполнен в одну нитку /2/.

Аварийный объем определяют по формуле:

W_ав = q_чt_ав, (5.4)

где q_ч – часовой расход, поступающий в резервуар;

t_ав – время ликвидации аварии на водоводе; принимают по действующим нормам.

5.2. Определение емкости подземных резервуаров

В системах водоснабжения подземные резервуары размещают между очистными сооружениями (или скважинами) и водонапорной башней с резервированием в них регулирующего W_рег, противопожарного W_пож и аварийного W_ав объемов, а также объема воды W_пр на обслуживание собственных нужд водопровода (например, промывку фильтров на очистных станциях).

В общем случае:

W_р = W_рег + W_пож + W_ав + W_пр. (5.5)

Для подземного резервуара, размещенного после очистных сооружений или непосредственно после скважины регулирующий объем зависит от режимов работы насосных станций I и II подъема и наиболее просто находится графически, совмещением их интегральных кривых водоподачи. Сумма наибольших ординат с и d, характеризующих разность подачи и забора воды насосными станциями I и II подъема, определит искомый объем (рисунок 5.1):

W_рег = [(с + d)Q_сутmax]/100, (5.5)

Следует подчеркнуть, что режим работы насосной станции I подъема определяется режимом работы очистных сооружений, а режим работы насосной станции II подъема – режимом водопотребления и объемом бака водонапорной башни.

Определение W_пож, W_ав рассмотрено выше (см.п. 5.1), подробно изложено в специальной литературе и не требует дополнительных разъяснений.

Объем воды W_пр, необходимый для промывки фильтров очистной станции, вычисляют по формуле W_пр = Q_прt_пр (где Q_пр – расход воды на промывку; t_пр – время промывки) или согласно рекомендациям /3/ принимают равным 9 % от Q_{сут max}.

По найденному объему W_р с учетом емкости стандартных резервуаров определяют их количество. Для надежной работы системы должно быть не менее двух резервуаров /2/.