6. Расчетные расходы и требуемые напоры

При проектировании любого объекта системы водоснабжения прежде всего должно быть определено сколько воды, какого качества и под каким давлением требуется подать потребителю.

Для характеристики массы движущейся жидкости принят расход воды –количество жидкости, протекающее через определенное живое сечение потока в единицу времени, измеряемый в л/с или м³/с, м³/ч, м³/сут.

Для определения общего расхода воды, требуемого для населенного пункта или промышленного предприятия, необходимо знать перечень и количество всех потребителей, а также нормы водопотребления для каждой категории.

Нормой водопотребления – называют количество воды, расходуемой на определенные нужды в единицу времени или на единицу вырабатываемой продукции.

Вода в населенном пункте расходуется различными потребителями на самые разнообразные нужды:

а) хозяйственно – питьевые (жителей населенных пунктов и рабочих во время их пребывания на производстве);

б) производственные потребности, использование воды в технологических процессах и др. технические нужды;

в) расходы воды на полив и мытье улиц и площадей;

г) расходы на пожаротушение.

Общий расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения пропорционален числу жителей в населенном пункте и норме водопотребления.

Норма хозяйственно-питьевого водопотребления, или удельное водопотребление, учитывает количество воды, потребляемое одним человеком в сутки на хозяйственно-питьевые нужды не только дома, но и в общественных зданиях. Также она зависит от степени благоустройства зданий и местных климатических условий. Норма водопотребления принимается согласно строительным нормам и правилам СНиП 2.04.02-84* «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения»: для районов населенных пунктов, где водоснабжение осуществляется из водозаборных колонок, расход воды на 1-го жителя принимать 3050 л/чел.в сутки; в городах от 180 до 400 л/чел. в сутки.

Расходы воды на предприятиях включают производственные, хозяйственно-бытовые и душевые нужды.

Расходы воды на производственные (технологические) нужды зависят от вида производства, принятого технологического процесса, вида системы водоснабжения, качества воды и т. д. Они определяются по удельным нормам водопотребления на единицу продукции (м³/т), которые задаются на основе технологических расчетов. В соответствии с существующими нормами, расход воды на хозяйственно-питьевые нужды работающих на предприятии:

- в цехах со значительным тепловыделением 45 л на каждого работающего в смену;

- в остальных – 25 л на каждого работающего в смену.

Помимо этого на производствах, связанных с необходимостью принятия душа, должен быть предусмотрен расход воды из расчета 500 л/ч на одну душевую сетку в течение 45 минут.

Расход воды на поливку и мойку улиц и площадей зависит от поливаемых площадей, способа поливки, типа покрытий и принимается по СНиП 2.04.02-84*. При отсутствии данных принимается равным 50-90 л/сут в расчете на одного жителя. Число поливок 1-2 раза в сутки.

Расход воды на наружное пожаротушение (на 1 пожар) и количество одновременных пожаров в населенном пункте принимается в зависимости от числа жителей в населенном пункте и от благоустройства зданий (для 2-х этажных зданий 5 25 л/с и более 3-х этажей 10100 л/с). Продолжительность тушения пожара принимается 3 часа.

В течение года, а также в течение суток водопотребление на хозяйственно-питьевые нужды происходит неравномерно и характеризуется графиками неравномерности. На основании анализа работы существующих водопроводов получен ряд суточных графиков водопотребления в зависимости от числа жителей. Прогноз режима (неравномерности) водопотребления требуется для определения таких величин, как водопотребление, регулирующие объемы воды в емкостях, затраты энергии на транспортирование воды и др.

Для подачи воды в требуемых количествах ко всем водоразборным точкам в наружной сети должно быть соответствующее давление, выражающее энергию движущейся жидкости, которое называют напором и выражают в метрах водяного столба. Свободный напор – напор в наружной уличной сети, достаточный для подъема воды на заданную высоту. При проектировании наружных систем хозяйственно-питьевого водоснабжения свободный напор принимают в зависимости от этажности зданий. Для создания необходимого напора используются гидравлические машины, называемые насосами. Они преобразуют механическую энергию приводного механизма в энергию движущейся жидкости и поднимают воду на требуемую высоту, подают на определенные расстояния, заставляют циркулировать в замкнутых системах. Напор, развиваемый насосной станцией, и высота водонапорной башни должны быть достаточными для преодоления потерь напора при движении воды по трубопроводам, а также для подъема воды до наивысшей точки ее отбора и излива.

Для предварительных расчетов хозяйственно-питьевого и противопожарного водопровода свободный напор при одноэтажной застройке принимают равной 10 м, а при большей этажности прибавляют по 4 м на каждый этаж.

Свободный напор на промышленном предприятии определяется технологическим процессом.