26. Приведите схемы трассировки и расчет наружных водопроводных сетей.

Для транспортирования воды от источников к объектам водоснабжения служат водоводы. Их выполняют из двух или более ниток трубопроводов, укладываемых параллельно друг другу. Для подачи воды непосредственно к местам ее потребления (жилым зданиям, цехам промышленных предприятий) служит водопроводная сеть. При трассировании линий  водопроводной сети необходимо учитывать планировку объекта водоснабжения, размещение отдельных потребителей воды,  рельеф местности и т. д.

По конфигурации в плане различают водопроводные сети разветвленные, или тупиковые (рис. II.26, а), и кольцевые, или замкнутые (рис. II.26,б). Разветвленные водопроводные сети выполняют для небольших объектов водоснабжения, допускающих перерывы в снабжении водой. Эти сети целесообразны при сосредоточенном потреблении воды в отдаленных друг от друга точках сети. Кольцевые водопроводные сети выполняют при необходимости бесперебойного водоснабжения, что гарантируется в данном случае возможностью двухстороннего питания водой любого потребителя. Протяженность и стоимость кольцевых сетей больше, чем разветвленных.

В хозяйственно-питьевых и производственных водопроводах, как правило, применяют кольцевые сети вследствие их способности обеспечивать бесперебойную подачу воды. В противопожарных водопроводах устройство кольцевой сети обязательно.

В водопроводной сети различают магистральные (главные) и распределительные (второстепенные) линии. Расчет проводят только для магистральных линий.

Расчет водопроводных сетей заключается в установлении диаметров труб, достаточных для пропуска заданных расходов воды, п в определении потерь напора. Последнее необходимо для определения высоты водонапорных башен и напора, который должны создавать насосы.

При расчете водопроводной сети предполагают, что промышленным предприятиям (для производственных и хозяйственно-питьевых целей) вода подается в виде сосредоточенных расходов, а для хозяйственно-питьевых целей в городах и населенных пунктах — равномерно по длине магистральных линий. Равномерно распределяемый (путевой) расход воды, приходящийся на 1 м длины линии, называют удельным расходом и определяют по формуле

 

                                                    (II.18)

где q_ОБ, — общий   расход распределяемый   сетью; Sl— протяженность магистральных   линий

Диаметр труб магистральных линий находят по формуле

                                                                     (II.18)

где q — расчетный расход; v— скорость движения воды в трубе.

В формуле (II.18) скорость vявляется неизвестной величиной. Практикой проектных организаций установлено, что наиболее экономичная скорость v_э составляет для труб малых диаметров 0,6— 0,9 м/с, для труб больших диаметров 0,9—1,5 м/с.

Расчетный расход определяют по формуле [см. формулу  ]

                                                        (II.19)

где q_т — транзитный   расход;   q_П — путевой   расход.

 

Рис. 11.26. Схемы водопроводных сетей

а — разветвленной;  б — кольцевой;  НС — насосная   станция:   ВБ — водонапорная  башня

Вычисленные по расчетному расходу потери напора равны действительным потерям напора в трубопроводе с равномерной раздачей воды по длине. Для упрощения расчетов путевые расходы можно приводить к сосредоточенным расходам в узлах (в местах соединения нескольких линий), равным половине произведения удельного расхода на общую длину прилегающих веток. При этом результаты расчетов совпадают с получаемыми при пользовании формулой (II.19).

Расчет водопроводных сетей проводят на случай максимального водоразбора.

Удельные потери напора в стальных и чугунных водопроводных трубах рекомендуется определять по формулам (СНиП 11-31-74): при v< 1,2 м/с

                                    (II/20)

при vі1,2 м/с

                                             (II.21)

где q — расход воды, м³/c; d_P — расчетный внутренний диаметр труб, м.

Формулы (II.20) и (II.21) вытекают из выражения (1.55) с учетом зависимостей ( ) и (l=0.021/d^0.3). По формулам (II.20) и (II.21) рекомендуется рассчитывать и железобетонные трубы.

Для упрощения расчетов по формулам (II.20) и (II.21) составлены таблицы. При пользовании ими общие потери напора определяют по формуле

h_l=il                                                         (II22)

Потери напора в трубах можно определять также по формуле (I.110)

h_l=К_ПS_lq²

где  S_l = A_lt — сопротивление   трубопровода.

Значения удельных сопротивлений Al_; и коэффициентов К_П для труб из разных материалов даны в прил. 1.

Потери напора в местных сопротивлениях ввиду их малости при расчете водопроводных сетей не учитывают.