7.2 Гидравлический расчет

Гидравлический расчет водопроводной сети сводится к выбору экономически наивыгоднейших диаметров труб и определению потерь напора на её участках. Вычисленные потери напора используются затем для расчета высоты водонапорной башни и потребного напора насосов, питающих водопроводную сеть.

Начнем с определения диаметров труб. Магистральную водопроводную сеть будем изготовлять из асбестоцементных водопроводных труб (диаметры труб не более 500 мм). Заполним последовательно в табл. 7.2.1 и 7.2.2. столбцы 1; 2 и 4. При заполнении таблицы выделим участки с движением воды по часовой стрелке и против часовой стрелки. Для первого расчетного случая по приложению 14 (асбестоцементные трубы) в зависимости от экономического фактора Э ( ) и расчетных расходов воды по участкам сети назначим условные диаметры труб. Не забываем, что диаметр труб магистральной сети согласно [2] должен быть не менее 100 мм. Выбранные диаметры заносим в столбец 3. Во втором расчетном случае (тушение пожаров) расчетные расходы по участкам сети больше, следовательно, больше будут и потери напора. Чтобы избежать чрезмерного (свыше 60 м) свободного напора в сети, необходимо на отдельных участках сети диаметр труб увеличить. Также сравним расчетные расходы воды по участкам сети для рассматриваемых режимов работы системы водоснабжения. Если при тушении пожаров расчетный расход возрастает более чем в 2,5 раза, то диаметр труб можно увеличить на один размер по сортаменту. В моём варианте диаметры труб увеличивать не нужно.

Потери напора на отдельных участках сети определяем по формуле 12. Величину скорости находим из выражения , где . Значения , и берем из приложений 15 и 16.

Вычисляем и заносим в столбец 8 произведения , которые потребуются в дальнейшем для определения поправочных расходов воды.

Проверим нашу сеть на соответствие второму закону Кирхгофа:

,

(21)

Сумма потерь напора на участках с движением воды по часовой стрелке должна быть равна сумме потерь напора на участках с движением воды против часовой стрелки. В практических расчетах считается допустимой невязка потерь напора не более 0,3 м для первого расчетного случая и не более 0,5 м для случая пожаротушения.

В рассматриваемом примере:

;

.

Невязка потерь напора не превышает допустимую невязку, следовательно, заданное в первом приближении потокораспределение соответствует реальности. Результаты расчета удовлетворяют всем условиям. Гидравлический расчет завершен.

Таблица 7.2.1 Гидравлический расчет кольцевой магистральной сети в режиме максимального часового водосбора в сутки максимального водопотребления.

Номера участков	Длина участков	Диаметр труб	Предварительное распределение расходов
			qp	v	K	A	KAqpl	h
	м	мм	л/с	м/с		10_-6		м
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1_2	285	150	16,37	1,04	0,9944	31,55	0,146	2,39
2_3	190	150	12,775	0,81	1,0322	31,55	0,079	1,01
3_4	190	125	9,88	0,89	1,0178	76,08	0,145	1,43
4_5	190	125	7,95	0,71	1,0544	76,08	0,121	0,96
5_6	190	100	2,415	0,31	1,2876	187,7	0,111	0,27
ИТОГО:							0,602	6,06
6_7	285	100	2,415	0,31	1,2101	187,7	0,156	0,38
7_8	190	125	7,3	0,65	1,069	76,08	0,113	0,82
8_9	190	125	10,195	0,91	1,0141	76,08	0,149	1,52
9_10	190	125	12,25	1,10	0,986	76,08	0,175	2,14
10_1	190	150	15,81	1,01	0,9985	31,55	0,095	1,5
ИТОГО:							0,688	6,36

Таблица 7.2.2. Гидравлический расчет кольцевой магистральной сети в режиме максимального часового водосбора и пожаротушения в сутки максимального водопотребления

Номера участков	Длина участков	Диаметр труб	Предварительное распределение расходов
			qp	v	K	A	KAqpl	h
	м	мм	л/с	м/с		10_-6		м
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1_2	285	200	31,358	1,12	0,9835	6,898	0,043	1,35
2_3	190	200	27,773	0,99	1,0015	6,898	0,038	1,06
3_4	190	150	24,878	1,58	0,9375	31,55	0,11	2,74
4_5	190	150	22,95	1,46	0,9475	31,55	0,103	2,36
5_6	190	125	17,413	1,56	0,9392	76,08	0,156	2,72
ИТОГО:							0,45	10,23
6_7	285	125	17,413	1,56	0,9392	76,08	0,156	2,72
7_8	190	150	22,298	1,42	0,9512	31,55	0,1	2,23
8_9	190	200	21,193	0,75	1,045	31,55	0,14	2,97
9_10	190	200	27,13	0,97	1,0047	6,898	0,038	1,03
10_1	190	200	30,808	1,1	0,986	6,898	0,042	1,29
ИТОГО:							0,476	10,24