Гідравлічний розрахунок трубопроводів

Найменування трубопроводів

пікетаж

Довжина ділянки

Розрахун. витрата л/с

Діаметр, мм

Швидкість руху води,м/с

Втрати напору, м

Матеріал труб

від

до

1000і

hдов

hм

∑h

2.9 Побудова поздовжніх профілів

Поздовжні профілі трубопроводів будуються відповідно вимогОСТ-3319-76 “ Схема проектної документації меліоративного і водогосподарського будівництва. Профілі лінійних споруд ”.

На вибір масштабів поздовжнього профілю трубопроводу вирішальний вплив має рельєф місцевості, довжина трубопроводів і мета побудування профілю.

Для побудування приймається горизонтальний масштаб 1: 5000, вертикальний 1: 100; 1: 200.

Профіль складається, власне, з профілю і сіткової частини.

Побудування поздовжнього профілю виконується у такий послідовності:

1. Трасу трубопроводу на топографічному плані розбивають на пікети, починаючи від водозабору. Пікетаж профілю повинен відповідати пікетажу на топографічному плані.

В прямокутній системі координат по осі абсцис відкладається пікетаж в прийнятому горизонтальному масштабі і пікети починаючи від водозабору, а по осі ординат в вертикальному масштабі відкладають відмітки місцевості, відповідні пікетам.

Отримані таким шляхом точки з’єднують прямими лініями. Відмітки поверхні землі цих точок і відстані між ними виписують у відповідні графи сіткової частини поздовжнього профілю.

2. Визначають похил дна траншеї. При однорідному похилі місцевості по трасі трубопроводу похил дна траншеї приймають рівним середньому похилу місцевості.

Якщо траса трубопроводу має різкі перегини місцевості великої протяжності мережі, то трубопровід проектують з перемінними похилами, чи то трасу трубопроводу розділяють на ділянки з характерними похилами поверхні землі.

Похил ділянки трубопроводу визначається за формулою:

i= (2.19)

де ПЗ₂, ПЗ₁ - відповідно, відмітки поверхні землі послідуючої і попе редньої точок профілю, м

l - відстань між точками, м.

i=

3. На повздовжньому профілі проводять лінію дна траншеї трубопроводу так, щоб глибина закладання трубопроводу (верха трубопроводу) була не менш 0,7-0,8м від поверхні землі.

Глибина траншеї визначається:

(2.20)

де d - діаметр трубопроводу, м.

h_тр=

4. Проводять вісь трубопроводу паралельно дну траншеї на відстані від нього рівній половині стандартного зовнішнього діаметра труби.

5. Проводять лінію верха трубопроводу паралельно дну траншеї на відстані рівній зовнішньому діаметру труби.

6. Заповнюють сіткову частину поздовжнього профілю трубопроводу.

Відмітки точок проектних ліній трубопроводу (дна траншеї, верха трубопроводу) вичислять за формулою:

ВТ = ПЗ-0.8, м (2.21)

де ВТ - відмітка верха труби, м

ПЗ - відмітка поверхні землі, м

ВТ =

Відмітка дна траншеї визначається:

ДТ =  ПЗ - h_тр, м (2.22)

ДТ =

Відмітка осі трубопровода:

ОТ =  ДТ+0,5d, м (2.23)

ОТ =

Відмітки поверхні землі, дна траншеї, верха і осі трубопроводу відкладають на кожному пакеті і в характерних точках.

На поздовжньому профілі наносять всі споруди передбачені на трубопроводі. Їх показують умовними позначеннями. Умовні позначення наносять над верхньою лінією профілю і розміщують на одному рівні, або паралельно профілю.

Траншеї під трубопроводи проектуються з вертикальними стінками. Ширина траншеї приймається:

b = d +0,5 при d  500 мм

b = d +0,8 при d  500 мм

b =

2.10 Розрахунок і підбір обладнання насосної станції

Підбір насосно-силового обладнання зрошувальної насосної станції виконується по розрахунковій витраті, напору і потужності.

Розрахункова витрата насосної станції приймається рівною витраті брутто магістрального трубопроводу

Q_нс= Q^br_мкр ,л/с (2.24)

Q_нс=

Повний напір насосної станції визначається для двох варіантів:

1 - відносно диктуючої точки мережі;

2 - відносно самої віддаленої точки мережі;

Розрахунковою буде траса трубопроводів, для якої повний напір буде найбільшим.

Повний розрахунковий напір насосної станції визначається по формулі:

Н_повн = Н_г+ h_нс-дт + h_b, м (2.25)

де Н_г - геодезична різність відміток поверхні землі в диктуючої точці

і рівня води в джерелі, м.

Н_г = ПЗ_д.т.-  РВД, м (2.26)

де  ПЗ_д.т.- відмітка поверхні землі в диктуючої точці, м

 РВД - відмітка рівня води в джерелі зрошення, м

h_нс-дт - сума втрат напору по розрахунковій трасі трубопроводу від насосної станції до диктуючої точки, м

h_b - вільний напір на гідранті, м

Н_г =

Н_повн =

Необхідна потужність насосної станції визначиться за формулою:

N = , квт (2.27)

Де  - об’ємна маса води, γ= 1 т/м^З

Е_t2 - коефіцієнт корисної дії насоса

Е_t1 - коефіцієнт корисної дії електродвигуна

По витраті насосної станції і розрахунковому повному напору за каталогом підбирається типі марка насосів , кількість . Технічна характеристика насосів:

2.11 Захист напірного трубопроводу від гідравлічного удару

Гідравлічний удар в трубопроводі може виникнути при миттєвій неочікуваній зупинці насоса. Розрахунок сили гідравлічного удару виконується з умов розриву суцільності потоку води в трубопроводі. Максимальний тиск в трубах при гідравлічному ударі буде дорівнювати:

Н_max= ,м (2.28)

де Н_ст. - статична висота рівня води в трубах , Н_ст. = Н_г

L_o - швидкість розповсюдження ударної хвилі в трубопроводі, м/сек

L_o = 500-1000 м/сек

V_o - початкова швидкість руху води в трубопроводі, м/сек

V_o = 1 м/сек

g - прискорення сили тяжіння

g = 9.81 м/сек

Н_max=

Висновок:

Із розрахунків бачимо, що сила гідравлічного удару складає Н_max =

атмосфери, не перевищує робочого тиску стальних труб, який складає 25 атмосфери. З цього слідує, що встановлення гасників гідравлічних ударів на трубопроводах не передбачається.

2.11 Проектування міроприємств по охороні навколишнього середовища

Проектований масив зрошення знаходиться на сході України. Грунтові води в даному регіоні формуються приблизно на глибині 15 м. На ділянці по всій площі грунтові води залягають 15.5 м.

Курсовим проектом передбачається внесення в грунт органічних, мінеральних добрив, хімічних засобів захисту рослин від захворювань і шкідників. При правильному використанні добрив вони є ефективним засобом захисту навколишнього середовища, так як покращується структура грунту, підвищується його стійкість до водної і вітрової ерозії.

Для захисту водних об’єктів і підземних вод від забруднення, проектом передбачається проведення агротехнічних і організаційно-господарських міроприємств: виконання правил транспортування, зберігання, внесення добрив. Заборона застосування любих видів добрив по сніговому покрову, дотримання норм внесення добрив і другі.

Родючість зрошуваних земель визначається наявністю гумусу в грунті, глибиною залягання грунтових вод, вмістом солей в грунті, ступеню його зволоження.

Грунтовий покров на зрошуваній ділянці представлений чорноземом легкосуглинистим. Ці грунти характеризуються задовільними агротехнічними властивостями, придатні для зрошування і вирощування всіх районованих сільськогосподарських культур.

Даним проектом рекомендуються міроприємства, які попереджають погіршення меліоративної обстановки на ділянці: підвищення ККД і боротьба з втратами води на полях, утримання в необхідному стані зрошувальної мережі, внесення органічних і мінеральних добрив, строге виконання внутрішньо-господарського плану водокористування.