4.Расчет высоты и емкости бака водонапорной башни

Высота водонапорной башни (до дна бака) определяется по формуле:

где h – общие потери напора по длине магистрали, м ;

H - геометрическая высота подъёма воды, м;

H - свободный напор, м.

Геометрическая высота подъёма воды определяется по формуле:

Z_дт - отметка геодезического уровня диктующей точки, м;

Z_вб - отметка геодезического уровня у подошвы ВБ, м.

Свободный напор зависит от этажности жилой застройки и определяется по формуле:

где m - количество этажей.

Из выполненных расчётов получаем высоту водонапорной башни:

Любая ВБ имеет определённую ёмкость для согласования несоответствия между расходом

воды потребителями и подачей её насосной станцией. Кроме этого ВБ содержит аварийный запас воды на случай непредвиденных обстоятельств и пожаров. Поэтому ёмкость ВБ определяют, как сумму регулирующего объёма (W_Р) и запасного объема (W_З).

Для определения регулирующей ёмкости башни строят совместный график, включающий интегральный график потребления воды посёлком и график насосной станции.

Интегральный график строится на основании данных [1П6] путём последовательного суммирования за каждый последующий час расходов различных видов потребителей. Вначале определяют, какое действительное количество воды за каждый час расходуется каждым из потребителей. Затем эти значения суммируют и находят процентное отношение полученной суммы к максимальному суточному расходу всех потребителей, исключая противопожарный расход. Этот показатель наносится на график итогом за каждый последующий час.

Определяем, какое действительное количество воды за каждый час расходуется каждым из потребителей по формуле:

- максимальный суточный расход воды для группы однотипных потребителей.

k - выбирается из [1П6] в зависимости от К_ч потребителя.

Таблица расхода воды потребителями по часам суток.

Часы суток	k% (для потребителей)
	Ж	Пром. предприятия	Животноводческий комплекс
	Кч=1,7
0--1	1,96	–	0,5		34,61	0,09	–	–
1--2	0,96	–	1		16,95	0,18	–	–
2--3	0,83	–	0,5		14,66	0,09	–	–
3--4	1,96	–	0,5		34,61	0,09	–	–
4--5	1,12	–	2,2		19,78	0,39	–	–
5--6	2,31	–	2,2		40,79	0,39	–	–
6--7	5,28	–	4,7		93,24	0,85	–	–
7--8	5,55	6,25	4,7		98	0,85	0,195	0,195
8--9	7,12	6,25	10,2		125,73	1,84	0,195	0,195
9--10	6,86	6,25	5,4		121,14	0,97	0,195	0,195
10--11	5,82	6,25	7,2		102,77	1,29	0,195	0,195
11--12	5,41	6,25	6,1		95,53	1,1	0,195	0,195
12--13	3,58	6,25	4,2		63,22	0,76	0,195	0,195
13--14	3,27	6,25	9,1		57,75	1,64	0,195	0,195
14--15	2,96	6,25	6,6		52,27	1,19	0,195	0,195
15--16	3,87	-	2		68,34	0,36	–	–
16--17	4,45	6,25	4,2		78,58	0,76	0,195	0,195
17--18	4,17	6,25	3,6		73,64	0,65	0,195	0,195
18--19	4,73	6,25	8,2		83,52	1,47	0,195	0,195
19--20	6,09	6,25	7,2		107,54	1,29	0,195	0,195
20--21	6,61	6,25	3,5		116,72	0,63	0,195	0,195
21--22	7,10	6,25	4,6		125,3	0,83	0,195	0,195
22--23	6,35	6,25	0,8		112,13	0,14	0,195	0,195
23--24	2,64	6,25	0,8		46,62	0,14	0,195	0,195

Сводная таблица расчетных данных.

Часы суток	Сумма по строкам	Q%	Данные для графика,%
0--1	34,7	1,93	1,93
1--2	17,13	0,95	2,88
2--3	14,75	0,82	3,7
3--4	34,7	1,93	5,63
4--5	20,17	1,12	6,75
5--6	41,18	2,29	9,04
6--7	94,09	5.24	14,28
7--8	99,24	5,52	19,8
8--9	127,96	7,12	26,92
9--10	122,5	6,82	33,74
10--11	104,45	5,81	39,55
11--12	97,02	5,39	44,94
12--13	64,37	3,33	48,27
13--14	59,78	3,33	51,6
14--15	53,85	2,99	54,59
15--16	68,7	3,82	58,41
16--17	79,73	4,43	62,84
17--18	74,68	4,15	66,99
18--19	85,38	4,75	71,14
19--20	109,22	6,08	77,82
20--21	117,74	6,55	84,37
21--22	126,52	7,04	91,41
22--23	112,66	6,27	97,68
23--24	47,15	2,62	100,3

Находим процентное отношение полученной суммы к максимальному суточному расходу всех потребителей, исключая противопожарный расход.

Насос работает равномерно и должен за рабочую смену подать 100% суточного потребления воды.

Определяем регулирующий объём:

Определяем запасной объём:

Определяем ёмкость водонапорной башни:

Рис.4 Интегральный график водопотребления поселка и работы насосной станции.

5. Расчет простых и сложных ответвлений

Участки сети не входящие в магистраль и кольцо являются ответвлениями. Ответвление состоящее из одного участка – простое, из двух и более – сложное.

Участки 8 – 9, 4 – 10 – ответвления.

Определяем напор, располагаемый сетью в точке присоединения ответвления к магистрали:

,

где - сумма потерь напора от ВБ до точки присоединения ответвления к магистрали;

- высота водонапорной башни.

= 31,81 - 1,1 *(0,47 + 0,41 + 1,92) = 28,73 м

= 31,81 - 1,1 *(0,47 + 0,41 + 1,59) = 29,09 м

Определяем допустимые потери на ответвлении:

,

где - - свободный напор для здания (предприятия), находящегося в конце ответвления, м.

=28,73 – 26 = 2,73 м

=29,09 – 26 = 3,09 м

Гидравлический уклон на ответвлении: .

- длина участка ответвления,м

= 2,73/146 = 0,01869 м

= 3,09/144 = 0,02145 м

Характеристика трубы:

где q – действительный расход на каждом из участков ответвления, к нему также прибавляем пожарный расход, т.к. пожар может возникнуть в любой точке сети, м³/с.

= 73,19

= 209,86

По значению А [1П4] выбираем ближайший больший диаметр трубы:

= 150 мм

= 100 мм

Расчет насосной установки