Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МУ Водоснабжение из подземных источников.doc
Скачиваний:
139
Добавлен:
05.03.2016
Размер:
2.66 Mб
Скачать

7. Расчет сборных сифонных и напорных водоводов

Сборные водоводы предназначены для транспортирования воды от подземных водозаборных сооружений до сборных емкостей или непосредственно до внутриплощадочных сетей водоснабжения. По гидравлическому режиму работы сборные водоводы разделяют на сифонные, напорные, самотечно-напорные и самотечные.

Сифонные сборные водоводы обычно применяются на водозаборах с уровнями подземных вод, залегающими на глубинах до 5-8м. Движение воды от водозаборных сооружений до сборной емкости в сифонных сборных водоводах обеспечивается за счет разницы уровней, на которые воздействует атмосферное давление в начальной и конечной точках сифоне.

Рис.24 Схема продольного профиля сифонного сборного водовода:

1 – подземные водозаборы; 2 – сборная емкость; 3 – сифонный сборный водовод; 4 – пьезометрическая линия; 5 – вакуумный котел; 6 – вакуум – насос; 7 – насос; 8 – напорный водовод.

Расчет сифонного профиля сифонного сборного водовода сводится к определению потерь напора на входе, по длине, в фасонных частях и арматуре. Для уменьшения потерь напора принимают скорость движения воды в сифоне не более 0,5-0,7м/с. По результатам расчета на продольном профиле водовода вычерчивают пьезометрическую линию и проверяют, не превосходит ли вакуум в наиболее высоких точках сифона допускаемого, т.е. 7-8м.

Величина вакуума в любом сечении сифона определяется по формуле:

(7.1)

где ΔZ – высота расположения центра сечения над уровнем воды в сборной емкости или в наиболее удаленном водозаборе, м; vn – скорость движения воды в сечении, м/с; g – ускорение силы тяжести, м/с2; ∑hw – сумма потерь напора по длине сифона и в местных сопротивлениях.

Разность уровней воды в сборной емкости и в наиболее удаленном водозаборе определяет действующий напор в сифоне:

(7.2)

Отметка верхнего уровня воды в сборной емкости определяется как разность:

(7.3)

где hвак – величина вакуума в месте расположения наиболее высокой точки сифона, м.

Сифонный сборный водовод прокладывается с уклоном в сторону сборной емкости, равным 0,001.

Для обеспечения устойчивой работы сифонного сборного водовода назначается минимально возможное понижение уровня воды в сборной емкости: Нав=1-1,5м из условия, что расчетная продолжительность работы насоса при аварии в сифоне t должна быть не менее 10 минут. Если сборная емкость предоставляет собой в плане круглый колодец, то диаметр этого колодца определяется по формуле:

(7.4)

где q – максимальная подача насоса, м3/с.

Дно сборной емкости должно быть ниже приемного клапана наоса на расстоянии не менее Н2=0,5м. Таким образом, глубина сборной емкости равна:

(7.5)

Для удаления воздуха из сифонного сборного водовода применяются различные устройства. Наиболее надежным является устройство в наиболее высокой точке сифонного сборного водовода вакуумного котла, к которому подключен вакуум – насос.

Напорные сборные водоводы обычно применяют при относительно глубоком залегании подземных вод, когда каждое водозаборное сооружение оборудуется насосом. Гидравлический расчет такого водозабора сводится к определению потерь напора по длине водовода с учетом местных сопротивлений и к построению линии пьезометрических напоров.

При отборе воды из скважины напор насоса Н затрачивается на преодоление геометрической высоты подъема воды Zр, понижение уровня S и потерь напора в водоводе Δh от скважины до конечной точки подачи воды.

Насос, установленный в скважине, развивает напор, равный:

(7.6)

где - отметка уровня воды в резервуаре;- отметка статического уровня подземных вод;S – понижение уровня в скважине; Δhв – потери напора в водоводе от скважины до резервуара, включая потери напора в водоподъемных трубах.

Разность отметок - это геометрическая высота подъема воды из скважины. Если эти отметки не изменяются, то=const. При этом насос развивает напор в соответствии с его рабочей характеристикой Q-H.

Если ряд скважин работает на один сборный водовод, напор, требуемый для подачи воды в количестве Qn из любой n – ой скважины на заданную отметку составляет:

(7.7)

где Sn – понижение уровня воды в любой скважине, определяемой с учетом действия остальных скважин; ΔНn – потери напора от n – ой скважины до точки сбора воды.

Рис.25 Схема подсоединения скважин к сборному водоводу.