Расчет водопровода

  Dh 2 = 20,29532– 13,70309= 6,592225 м > Dh прип = 0,5 м. 

  І в тому і в іншому випадку неув'язка втрат напору перевищує припустиму неув'язку, отже, задане в першому наближенні потокорозподілення не відповідає реальності. Необхідно зробити корекцію витрат по ділянках мережі або, як говорять, ув'язування мережі.

  Ув'язування кільцевої водогінної мережі зводиться до визначення значення поправочної витрати (Dq , при внесенні якого буде знайдений реальний розподіл витрат води по ділянках мережі. Найбільше поширення одержав метод ув'язування кільцевих мереж запропонований проф. В.Г.Лобачевим. Відповідно до цього методу поправочну витрату води обчислюють по формулі: 

  Dq = Dh / 2S КАqрl (20) 

  Отримана поправочна витрата води вносять зі знаком «+» в усі ділянки того півкільця магістральної водогінної мережі, у якому сума втрат напору була менше, і, навпаки, зі знаком «-» в усі ділянки півкільця, у якому сума втрат напору була більше (перший закон Кірхгофа буде дотриманий).

  Визначимо поправочні витрати для нашого прикладу.

  Dq 1 = 0,619354 /2(0,221683+ 0,340166) = 0,173992 л/с;

  Dq 2 = 6,59/2(0,833707+ 0,448908) = 2,5 л/с.

  Відповідно до вище наведеного внесемо поправки в усі ділянки водогінної мережі. Одержимо нові розрахункові витрати води й проведемо повторний гідравлічний розрахунок водогінної мережі. Діаметри труб при цьому не міняємо (значення А залишаться попередніми). По закінченні розрахунків виконуємо перевірку на дотримання другого закону Кірхгофа: 

  Dh 1 = 4,326048– 3,831523= 0,204525м < Dh доп = 0,3 м;

  Dh 2 = 16,35– 15,85 = 0,5 м < Dh доп = 0,5 м. 

  Результати розрахунку задовольняють всім умовам. Гідравлічний розрахунок завершений. Якщо розрахунок буде незадовільним, ув'язування мережі необхідно повторити ще раз.

Побудова ліній п’єзометричних висот

  Розбір води більшістю споживачів відбувається на деякій висоті над поверхнею землі, у зв'язку, із чим у водогінній мережі повинен підтримуватися певний тиск. П’єзометрична висота, що забезпечує нормальні умови експлуатації водопроводу, носить назву вільного напору. Інакше кажучи, вільний напір - це відстань від поверхні землі до п’єзометричної лінії. Мінімальний вільний напір для населених пунктів при максимальному господарсько-питному водоспоживанні приймають [1, п.2.26]: при одноповерховій забудові не менш 10 м над поверхнею землі, при більшій поверховості на кожний поверх варто додавати 4 м. У період гасіння пожеж вільний напір у мережі повинен бути не менш 10 м, незалежно від поверховості будинків [1, п.2.30]. Максимальний напір господарсько-питного водопроводу не повинен перевищувати 60 м [1, п.2.28], у противному випадку необхідна установка регуляторів тиску або зонування системи водопостачання.

  Перед побудовою п’єзометричних ліній необхідно нанести на креслення поздовжній профіль поверхні землі по трасі водогінної мережі. Трасу водогінної мережі позначаємо від насосної станції другого підйому по водогонах і далі по півкільцю магістральної мережі до точки, що диктує (вибираємо те півкільце, де сума втрат напору більше).

  Побудова п’єзометричних ліній починаємо від кінця мережі (від точки, що диктує). Приймаємо вільний напір у точці, що диктує, рівним мінімальному. Для режиму максимального господарсько-питного водоспоживання 

  Нвіл.мін = 10 + 4(n – 1), 

  де n - кількість поверхів.

  У нашому прикладі поверховість будинків (див. завдання) дорівнює 4 поверхам.

  Нвіл.мін = 10 + 4(4 – 1) = 22 м.

  Для режиму пожежогасіння Нвіл.мін = 10 м.

  Додавши до відмітки поверхні землі в точці, що диктує, значення мінімальних вільних напорів, одержимо початкові відмітки ліній п’єзометричних висот. Рухаючись послідовно по ділянках мережі до водонапірної башти і додаючи до отриманої раніше відмітки п’єзометричних ліній втрати напору на кожній з ділянок (табл.6 і 7), будуємо дві лінії п’єзометричних висот. Вільний напір у вузлах магістральної мережі визначаємо як різницю між відмітками п’єзометричних ліній і поверхні землі. Вільний напір у точці розташування водонапірної башти (у режимі максимального господарсько-питного водоспоживання) визначає висоту вежі від поверхні землі до дна баку. Аналітично висоту водонапірної башти можна визначити з вираження: 

  НВБ = Нвіл.мін + Sh - ( С1 - Сд), 

  де: Нвіл.мін – мінімальний вільний напір у точці, що диктує, для випадку максимального господарсько-питного водоспоживання; (h - сума втрат напору від точки, що диктує, до початку кільцевої мережі (див. табл.6); С1 і Сд – відмітки поверхні землі на початку мережі й у точці, що диктує.

  Для розглянутого прикладу НВБ = 22 + 3,94 – 3,8 = 22,14 м

  У режимі максимального водоспоживання п’єзометрична лінія в створі водонапірної башти робить стрибок вверх на висоту, рівну найбільшій глибині води в баку водонапірної башти (див. п.4.3.). При пожежогасінні водонапірна башта не працює, тому п’єзометрична лінія в цьому випадку розривів не має і є безперервною. Додавши до оцінок п’єзометричних ліній у створі водонапірної башти відповідні втрати напору у водогонах (див. п.6), одержимо відмітки п’єзометричних ліній у створі насосної станції другого підйому. Різниця між цими відмітками і відміткою дна резервуарів чистої води (див. п.4.2.) визначає розрахунковий напір насосів насосної станції другого підйому. Для першого розрахункового випадку:

  Нр1 = 72,31– 39,6 = 32,71 м;

  Для другого розрахункового випадку:

  Нр2 = 77,75 – 39,6 = 38,15 м.

  На мал.9 побудовані лінії п’єзометричних висот для розглянутого конкретного прикладу і позначені розрахункові значення напорів насосної станції другого підйому і висоти водонапірної башти. 

  Таблиця 6. Гідравлічний розрахунок кільцевої магістральної мережі в режимі максимального погодинного водозабору на добу максимального водоспоживання

 

  Таблиця 7. Гідравлічний розрахунок кільцевої магістральної мережі в режимі максимального погодинного водоразбору і пожежогасіння на добу максимального водоспоживання

 

  Додаток 1 

  Питоме господарсько-питне водоспоживання в населених пунктах [1] 

 

  Примітки:

  Для районів забудови будинками з водокористуванням з водорозбірних колонок норму середньодобового за рік водоспоживання на одного жителя варто приймати 30-50 л/доб.

  Нормами водоспоживання враховані витрати води на господарсько-питні й побутові потреби в житлових і суспільних будинках (за винятком будинків відпочинку, санаторіїв і піонерських таборів).

  Вибір норм водоспоживання в межах, зазначених у таблиці, роблять залежно від природно-кліматичних умов, потужності джерела водопостачання, ступеню благоустрою будинків, поверховості забудови, укладу життя населення й інших місцевих умов.

  При централізованій системі гарячого водопостачання до 40% загальної витрати води подають із мереж теплопостачання. 

  Додаток 2 

  Норми витрати холодної води в суспільних будинках [2]