- •Розділ 12
- •Паспорт проекту
- •Завдання на проектування
- •1 Технологічна частина
- •Коротка кліматична характеристика
- •Визначення обсягу водоспоживання
- •1.2.1 Сельбищна зона
- •1.2.1.1 Господарсько-питне водоспоживання
- •1.2.1.2 Витрата води на поливання
- •1.2.2 Промислова зона
- •1.3.1.2 Поливання зелених насаджень
- •1.3.2 Промислова зона
- •3.3.2.1 Режим господарсько-питного водоспоживання
- •1.3.2.2 Режим витрачання води на душ
- •1.3.2.3 Режим витрачання води на технологічні потреби
- •Встановлення режиму подавання води та об’ємів акумуляторів води
- •1.4.1 Об’єм бака водонапірної башти
- •1.4.2. Об’єм резервуарів чистої води
- •Вибір місця водозабору та трасування водопровідної мережі
- •Вибір матеріалу труб для мережі та водогону
- •1.7 Підготовка мережі до розрахунку
- •1.7.3. Визначення питомих витрат води
- •1.7.4 Визначення шляхових витрат води
- •1.7.5 Визначення вузлових витрат води
- •1.7.6 Попередній потокорозподіл та призначення діаметрів ділянок мережі
- •1.8 Гідравлічний розрахунок (ув’язка) мережі
- •1.8.1 Гідравлічний розрахунок мережі для періоду максимального водорозбору методом в.Г. Лобачова
- •1.8.2 Гідравлічний розрахунок мережі для періоду максимального транзиту води в башту методом м.М.Андріяшева
- •1.8.3 Гідравлічний розрахунок мережі для періоду максимального водорозбору і пожежі інтуїтивним методом
1.7.6 Попередній потокорозподіл та призначення діаметрів ділянок мережі
Попередній потокорозподіл виконано для трьох розрахункових періодів з урахуванням 1-го закону Кірхгофа ( рис. 1.3; 1.4;1.5).
29
Відповідно до прийнятої схеми трасування мережі “з явно вираженими магістралями”, вздовж основного напрямку руху води прокладено дві магістралі 1-2-3-5-8-10-12 та 1-4-6-7-9-11, які поєднані перемичками 3-4, 5-6, 7-8, 9-10, 11-12. Для призначення діаметрів виконано п’ять перерізів через магістралі та для кожного періоду визначені середні витрати води в перерізах. За умови надійності вказані магістралі повинні мати однакову пропускну спроможність, тому їх діаметри на відповідних ділянках прийнято однаковими на середню витрату води в перерізах. Діаметри перемичок прийнято конструктивно такого ж діаметра, як і діаметри ділянок магістралей.
Керуючись таблицями Ф.О.Шевельова [7] для пластмасових труб прийнято для періоду максимального водорозбору наступні діаметри поліетиленових труб :
водогін 2d45040,9 мм;
переріз I-I 40036,3 мм;
переріз II-II 35532,2 мм;
переріз III-III 31528,7 мм;
переріз IV-IV 28025,5 мм;
переріз V-V 20018,2 мм.
Остаточну перевірку призначених діаметрів виконано на пропуск пожежних витрат для періоду максимального водорозбору і пожежі. Місця розрахункових пожеж прийнято в промзоні (вузол №2) та найбільш несприятливому вузлі №12. Діаметри ділянок, що прилягають до водонапірної башти, перевірено на пропуск транзитних витрат води для періоду максимального транзиту. Призначені діаметри ділянок мережі приведено на рисунку 1.6.
34
1.8 Гідравлічний розрахунок (ув’язка) мережі
Задачею гідравлічного розрахунку є знаходження істиного потокорозподілу води в кільцевій мережі. При відомій конфігурації мережі, відомих відборах води у вузлах, відомих подачах води насосної станції 2-го підняття та водонапірної башти, а також призначених діаметрах труб ділянок мережі, потокорозподіл води в мережі стає однозначним і відповідає законам Кіргофа. Фахівцями з водопостачання розроблена достатня кількість методів гідравлічної ув’язки кільцевої мережі. Найбільш відомі методи В.Г. Лобачова, М.М. Андріяшева та метод інтуїції.
1.8.1 Гідравлічний розрахунок мережі для періоду максимального водорозбору методом в.Г. Лобачова
Розрахунок виконано в табличній формі (таблиця 1.11). При цьому враховано наступне: для недопущення помилок таблиця заповнювалась по вертикалі, тобто всі кільця ув’язувались одночасно; якщо знак нев’язки кільця Δh був плюс, то поправочна витрата Δq знімалась з ділянок зі знаком плюс і додавалась на ділянках зі знаком мінус і навпаки; поправочна витрата Δq спочатку обчислювалась для кожного кільця і вносилась спочатку у своєму кільці, а потім переносилась зі своїм знаком у суміжне кільце на суміжних ділянках; поправочна витрата на суміжних ділянках обчислювалась як алгебраїчна сума поправочних витрат, тому виправлена витрата на суміжних ділянках була однаковою в суміжних кільцях. Ув’язка триває до тих пір, поки нев’язки в кільцях не перевищують 0,5м, а нев’язка в зовнішньому контурі мережі не перевищує 1,5м. Більша точність не потрібна з огляду на невисоку точність прийнятих даних для проектування (норми водоспоживання, щільність населення, площа забудови і т. ін.). Тому поправочні витрати води обчислені з точністю до 1 л/с, а втрати напору на ділянках – з точністю до 0,01м. Результати розрахунків приведені на рисунку 1.7.
Таблиця 1. 11 – Гідравлічний розрахунок мережі для періоду максимального водорозбору методом В. Г. Лобачова
№ кільця |
№ ділянки |
l, м |
D, мм |
Попередній потокорозподіл |
Перше виправлення | ||||||||||||||||||||||
q, л/с |
v, м/с |
δ1 |
S=S0δ1l |
Sq |
h=Sq2, м |
Δq, л/с |
q, л/с |
v, м/с |
δ1 |
S=S0δ1l |
Sq |
h=Sq2, м | |||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 | |||||||||||
1 |
1-2 |
350 |
400 |
138 |
1,40 |
0,926 |
0,000081 |
0,0112 |
-1,55 |
-6 |
132 |
1,34 |
0,93 |
0,000081 |
0,0107 |
-1,41 | |||||||||||
2-3 |
370 |
400 |
61 |
0,62 |
1,115 |
0,000103 |
0,0063 |
-0,38 |
-6 |
55 |
0,86 |
1,04 |
0,000096 |
0,0053 |
-0,29 | ||||||||||||
3-4 |
350 |
400 |
5 |
0,00 |
1,44 |
0,000126 |
0,0006 |
+0 |
+6+30 |
41 |
0,42 |
1,22 |
0,000107 |
0,0044 |
+0,18 | ||||||||||||
1-4 |
370 |
400 |
137 |
1,39 |
0,928 |
0,000086 |
0,0118 |
+1,62 |
+6 |
143 |
1,45 |
0,919 |
0,000085 |
0,0122 |
+1,74 | ||||||||||||
Δh=-0,31 |
Δh=+0,22 | ||||||||||||||||||||||||||
2 |
3-4 |
350 |
400 |
5 |
0,00 |
1,44 |
0,000126 |
0,0006 |
-0 |
+30+6 |
41 |
0,42 |
1,22 |
0,000107 |
0,0044 |
-0,18 | |||||||||||
3-5 |
620 |
355 |
43 |
0,71 |
1,074 |
0,000310 |
0,0133 |
-0,57 |
+30 |
73 |
0,94 |
1,01 |
0,000292 |
0,0213 |
-1,55 | ||||||||||||
4-6 |
620 |
355 |
109 |
1,40 |
0,926 |
0,000268 |
0,0292 |
+3,18 |
-30 |
79 |
1,02 |
1,00 |
0,000289 |
0,0228 |
+1,80 | ||||||||||||
5-6 |
350 |
355 |
8 |
0,00 |
1,44 |
0,000235 |
0,0019 |
+0,01 |
-30+24 |
2 |
0,00 |
1,44 |
0,000235 |
0,0005 |
+0,00 | ||||||||||||
Δh=+2,62 |
Δh=+0,07 | ||||||||||||||||||||||||||
3 |
5-6 |
350 |
355 |
8 |
0,00 |
1,44 |
0,000235 |
0,0019 |
-0,01 |
+24-30 |
2 |
0,00 |
1,44 |
0,000235 |
0,0005 |
-0,00 | |||||||||||
6-7 |
1450 |
315 |
60 |
0,98 |
1,005 |
0,001277 |
0,0766 |
+4,60 |
-24 |
36 |
0,59 |
1,119 |
0,001421 |
0,0512 |
+1,84 | ||||||||||||
5-8 |
360 |
315 |
28 |
0,46 |
1,192 |
0,000376 |
0,0105 |
-0,29 |
+24 |
52 |
0,85 |
1,043 |
0,000329 |
0,0171 |
-0,89 | ||||||||||||
7-8 |
220 |
315 |
5 |
0,00 |
1,44 |
0,000278 |
0,0014 |
-0 |
+24+11 |
40 |
0,65 |
1,102 |
0,000212 |
0,0085 |
-0,34 | ||||||||||||
Δh=+4,30 |
Δh=+0,61 | ||||||||||||||||||||||||||
4 |
7-8 |
220 |
315 |
5 |
0,00 |
1,44 |
0,000278 |
0,0014 |
+0 |
+11+24 |
40 |
0,65 |
1,102 |
0,000212 |
0,0085 |
+0,34 | |||||||||||
8-10 |
710 |
280 |
50 |
1,21 |
0,958 |
0,001672 |
0,0836 |
-4,18 |
-11 |
39 |
0,95 |
1,01 |
0,001763 |
0,0688 |
-2,68 | ||||||||||||
9-10 |
210 |
200 |
5 |
0,00 |
1,44 |
0,004300 |
0,0215 |
-0,11 |
-11+6 |
0 |
0,00 |
1,44 |
0,004312 |
0,00 |
-0,00 | ||||||||||||
7-9 |
710 |
280 |
24 |
0,58 |
1,135 |
0,001980 |
0,0475 |
+1,14 |
+11 |
35 |
0,85 |
1,043 |
0,001821 |
0,0637 |
+2,23 | ||||||||||||
Δh=-3,15 |
Δh=-0,11 | ||||||||||||||||||||||||||
5 |
9-10 |
210 |
200 |
5 |
0 |
1,44 |
0,004300 |
0,0215 |
+0,11 |
+6-11 |
0 |
0,00 |
1,44 |
0,004312 |
0,00 |
+0,00 | |||||||||||
9-11 |
500 |
200 |
4 |
0 |
1,44 |
0,010276 |
0,0411 |
+0,16 |
+6 |
10 |
0,48 |
1,158 |
0,008256 |
0,0826 |
+0,83 | ||||||||||||
10-12 |
500 |
200 |
20 |
0,95 |
1,012 |
0,00716 |
0,1443 |
-2,89 |
-6 |
14 |
0,67 |
1,11 |
0,007914 |
0,1108 |
-1,55 | ||||||||||||
11-12 |
210 |
200 |
8 |
0 |
1,44 |
0,004312 |
0,0344 |
-0,28 |
-6 |
2 |
0,00 |
1,44 |
0,004312 |
0,0086 |
-0,02 | ||||||||||||
Δh=-2,90 |
Δh=-0,74 |
35 |
Нев’язка по контуру Δhк=+0,29 м < 1,5 м
36 |
Друге виправлення | |||
Δq, л/с |
q, л/с |
Sq |
Втрати напору h=Sq2, м |
15 |
16 |
17 |
18 |
0 |
132 |
0,0107 |
-1,41 |
0 |
55 |
0,0053 |
-0,29 |
0 |
41 |
0,0044 |
+0,18 |
0 |
143 |
0,0122 |
+1,74 |
Δh=+0,22 | |||
0 |
41 |
0,0044 |
-0,18 |
0 |
73 |
0,0213 |
-1,55 |
0 |
79 |
0,0228 |
+1,80 |
0+4 |
6 |
0,0014 |
+0,01 |
Δh=+0,08 | |||
+4 |
6 |
0,0014 |
-0,01 |
-4 |
31 |
0,0440 |
+1,36 |
+4 |
56 |
0,0184 |
-1,03 |
+4 |
44 |
0,0093 |
-0,41 |
Δh=-0,09 | |||
0+4 |
44 |
0,0093 |
+0,41 |
0 |
39 |
0,0688 |
-2,68 |
0+2 |
2 |
0,0086 |
-0,02 |
0 |
35 |
0,0637 |
+2,23 |
Δh=-0,06 | |||
+2 |
2 |
0,0086 |
+0,02 |
+2 |
12 |
0,0967 |
+1,16 |
-2 |
12 |
0,0967 |
-1,16 |
-2 |
0 |
0,0 |
-0,00 |
Δh=+0,02 |
38