7.2 Порядок розрахунку кільцевих водопровідних мереж

Розрахунок кільцевих водопровідних мереж уключає 3 етапи:

підготовку мережі до розрахунку;

гідравлічну ув’язку мережі;

графічне подання результатів гідравлічних розрахунків.

7.2.1 Підготовка мережі до розрахунку

Після трасування мережу готують до розрахунку, послідовно виконуючи такі етапи.

А Встановлення розрахункових витрат мережі

Залежно від місця розташування водонапірної башти встановлюють кількість розрахункових періодів. Якщо водонапірна башта розміщена на початку мережі, то розрахунок виконують для двох періодів:

1) максимального годинного водорозбору для доби максимального водоспоживання;

2) максимального годинного водорозбору й пожежі.

Якщо водонапірна башта розташована в середині або в кінці мережі, додається третій розрахунковий період:

3)максимальний транзит води у водонапірну башту.

Потрібно визначити кількість води, що споживається містом, яку подає насосна станція другого підйому, і ту, що надходить у водонапірну башту або забирається з неї. Конкретна реалізація підготовки мережі до розрахунку і розрахунки мережі наведені в [3].

Б Обчислення питомих, шляхових та вузлових витрат води

Питомі витрати води для кожного з указаних періодів обчислюють за формулою (6.1) для районів із різною щільністю населення.

Шляхові витрати води розраховуються для кожної ділянки мережі за

формулою (6.2). При цьому для ділянок із двостороннім розбором води береться повна довжина ділянки, з одностороннім розбором води – половина довжини ділянки, а там, де розбору взагалі немає, довжина ділянки береться такою, що дорівнює нулю. Сума шляхових витрат води має дорівнювати рівномірно розподіленій витраті води для відповідних розрахункових періодів.

Вузлові витрати води для кожного вузла мережі обчислюють за формулою (6.7) для кожного розрахункового періоду. Розрахунок зручно виконувати у табличній формі. Конкретні розрахунки наведені в [3].

Сума вузлових витрат води для всіх розрахункових періодів має дорівнювати відповідним рівномірно розподіленим витратам води ΣQ_вуз=Q_р.р..

В Попередній потокорозподіл і призначення діаметрів

ділянок мережі

Із теорії розрахунку систем подачі та розподілу води відомо, що для кільцевої водопровідної мережі при відомих вузлових відборах води неможливо визначити діаметри ділянок мережі, не знаючи витрат води на цих ділянках. Оптимальні діаметри ділянок мережі можна визначити за допомогою техніко-економічного розрахунку тільки для вибраного потокорозподілу.

Ураховуючи складність розв’язування, техніко-економічну частину розрахунків на практиці спрощують так:

1) виконують попередній потокорозподіл, керуючись 1-им законом

Кірхгофа;

2) роблять перерізи мережі згідно з прийнятою схемою трасування;

3) знаходять середню витрату води у кожному перерізі, для чого

загальну витрату води перерізу ділять на кількість магістралей, що є у перерізі;

4) на середню витрату води у перерізі призначають оптимальний

діаметр кожної магістралі, керуючись таблицями Шевельова або

таблицею граничних економічних витрат води.

Автором запропоновано виконувати перерізи мережі згідно з розробленими схемами трасування (див. п. 6.2). Так, на схемі з явно вираженими магістралями перерізи необхідно виконувати через усі магістралі одночасно в межах між перемичками. Таких перерізів буде на одиницю менше ніж перемичок. Далі для кожного перерізу обчислюють

середню витрату води і призначають однакові діаметри магістралей у кожному перерізі для забезпечення надійності мережі. Конкретна реалізація цієї ідеї наведена у [3].

Для знеособленої схеми перерізи виконуються перпендикулярно до головного напрямку руху води так, щоб у кожний новий переріз входили нові ділянки мережі. При радіальній схемі для опорного кільця перший переріз виконують у вузлі підключення водогонів так, щоб охопити магістралі, що

виходять із цього вузла. На середню витрату води в цьому перерізі

призначають діаметр усього опорного кільця, тобто для надійності опорне кільце конструктивно береться однакового діаметра. Наступні перерізи виконують через магістралі. Всі діаметри магістралей у перерізі слід призначати однаковими, виходячи з умов надійності. Для перпендикулярної схеми перерізи через опорне кільце виконуються аналогічно радіальній схемі. Так само призначаються й діаметри ділянок опорного кільця. Конструктивно воно також має бути одного діаметра. Перерізи через магістралі виконуються так, як це зроблено для схеми з явно вираженими магістралями. Аналогічно призначаються й діаметри магістралей у кожному перерізі так, щоб ці діаметри були однаковими у перерізі. Діаметри магістралей на менші замінюють за перемичкою для нового перерізу. Призначенням діаметрів закінчується підготовка водопровідної мережі до гідравлічної ув’язки.