2.4 Определение годовой водонотребности

Годовая водопотребность определяется по формуле (2.6):

Q. = CGU» + й£«.) •'. + QZ», ■ h> "Vf <* , С²-⁶)

^гпе Qcymm ^и QZm.n, " соответственно расчетная средняя за год суточная водопо­требность коммунального и животноводческого комплекса, м³/сут; t_} - 365 - число дней в году;

Q"Z ш ' ^сР^еД^няя суточная водопотребность на полив зеленых насаждений, м³/сут; t₂= 150 - количество поливных дней в году.

3 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНОЙ РАЗВОДЯЩЕЙ СЕТИ

Целью гидравлического расчета водопроводной сети является опреде­ление экономически выгодных диаметров трубопроводов и определение по­терь напора в них. Потери напора необходимы для определения высоты во­донапорной башни и требуемых характеристик насосов. Водопроводная сеть рассчитывается на два случая: на секундный максимальный хозяйственно-питьевой водозабор и на пропуск пожарных расходов, совпадающих по вре­мени с часом максимального водопотребления.

Расчет водопроводных кольцевых сетей выполняется различными ме­тодами, однако, наиболее простые и эффективные из них - методы М.М. Андрияшева и В.Г. Лобачева [1, 4].

3.1 Режим отбора воды из сети по часам суток

Для определения расчетных путевых и сосредоточенных расходов воды необходимо знать режим отбора ее из водопроводящей сети различ­ными потребителями.

Расходы воды, отбираемые в определенных узлах, называются сосредо­точенными расходами. К ним относят расходы воды таких потребителей, как животноводческий сектор, баня, прачечная и др. Расход воды, отбираемый равномерно по всей длине сети, называется путевым расходом. К нему отно­сят расход воды коммунальным сектором и полив зеленых насаждений.

Распределение хозяйственно - питьевых расходов воды в населенных пунктах и бытовых учреждениях по часам суток в процентах от суточного максимального водопотребления представлено в Приложении Г.

Результаты расчёта по определению часовых расходов воды сводят в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 - Распределение расходов воды по часам суток

Часы	Расход			Баня или			Полив приусадеб­ных участ­ков			Животновод­ческий сектор			Общий расход воды по населенному пункту							Ордината интеграл, кривой во-допотреб- 11СИИЯ
	населе­нием			прачеч­ная									Путев.		Сосред.		Общий
	%	кАч	%		м'/ч	%		м'/ч	%		м'/ч	м'/ч		м'/ч		м'/ч		%	' %
1	2	3	4		5	[~6~		7	8		9	10		II		12		13	14
0-1
-
23-24
итого	Л-	£	£		£	~тГ>		£	£		£	£		£		£		£

7 .

По данным таблицы 3.1 (гр. 1 и гр. 13) строят график водопотребления населенного пункта по часам суток (рисунок 3.1) и устанавливают час наи­большего водопотребления из сети.

Рисунок 3.1 -Пример графического отображения водопотребления населен­ного пункта в % по часам суток По графику определяют час наибольшего водопотребления и выделяют строку, содержащую его в таблице 3.1*, из которой выбирают значения часо­вых расходов воды, необходимых для выполнения последующих расчетов. Секундный максимальный расход q_{c мах} :

,Чс^=~,л/с; (3.1)

Секундный путевой расход сети q_c „у_т_:

<?^„ =%"Ч л/с; (3.2)

Сосредоточенный секундный расход бани q_c,_6aH,:

»*-%.^c; (3.3)

3,0

Сосредоточенный секундный расход прачечной ц_спрач:

Ч,,^ =^р ^с; (3.4)

Сосредоточенный секундный расход животноводческого комплекса

Чс.яск-

в,_л=^, л/с. _f (3.5)

Контроль расчетов: q_c, _мах = q_{c nym cemu} +Z q_{e cocpeAr}

где Е q_c, _сосред, - секундные сосредоточенные расходы коммунальных предприятий и животноводческого комплекса.

Чс. мах ⁼ <Jc. пут. "*"£ q_c сосред. > Л/С. (3.6)

Для удобства составляют сводную таблицу расчётных расходов (таб­лица 3.2).

Таблица 3.2 - Сводная таблица расчётных расходов воды в сети

Секундный максимальный расход, Чсмт, Л/С	Путевой рас­ход сети, ?с. щт,., л/с	Расход воды в бане йс.&т л/с	, Расход воды в прачечной	Расход воды на животноводче­ском комплексе, Яс.жх, л/С	Сосредото­ченный рас­ход, / , Яс.сосреа.)
		-

3.2 Расчёт разводящей сети на пропуск секундного максимального и

пожарного расходов

Методика гидравлического расчёта сети предусматривает замену дей­ствительных расходов воды из сети на фиктивные узловые отборы. При этом полагают, что путевой отбор производится с одинаковой интенсивностью по всей длине сети. Удельный расход определяют по формуле (3.7):

я# = ■££->^{л/с на п/м}' (³ •⁷)

где 2^,h-' Дл^ина магистральной разводящей сети. Расход воды с участка:

Ч пут. уч =q_ydl_y4, л/с. (3.8)

Приведённый узловой расход:

Яуз. пр=а Hqnymyv л/с, (3.9)

где а =0,5-коэффициент приведения; Х^^пу, - отбор воды с участков,

прилегающих к расчётному узлу. Полный узловой расход равен:

Чуз.пши = Яуз. пр+Ясоср. Л/С. (ЗЛО)

Для удобства вЬе расчёты сводят в таблицу 3.3.

Таблица 3.3 -Вычисление путевых и узловых расходов воды

Номер узлов	Линии сети	Длина линий, м	Путевой расход, л/с	Приведенный узловой расход, л/с	Крупные потребители		Полный узловой расход, л/с
					Наименование	Расхрд воды, л/с
1	2	3	4	5	6	7	S
итого		Z		£		£	£

После определения, узловых расходов на расчетной схеме водопровод­ной сети намечают точки схода потоков в узлах сети, проставляют значения узлового расхода и ориентировочно намечают точки схода потоков по всем участкам сети.

Выполняют ориентировочное распределение расходов по всем участ­кам сети, начиная от точки схода потоков. По ориентировочным расходам воды в таблицах Шевелева [7] с учётом экономического фактора определяют диаметр труб и значения WOOL Экономический фактор в графах таблицы Шевелева выделен двумя жирными линиями. При меньших расходах диаметр принимают 100мм. Если значения расхода попадает на стыки двух диаметров, принимают большее значение диаметра. Значение lOOOi определяют методом интерполяции. Потерю напора h на каждом участке сети определяют по формуле:

h=I_y4.-J000i,M, (3.11)

9

где 1уъ - длина участка сети в километрах.

После определения потерь напора по всем участкам сети определяют невязку в кольце. Принимают следующие условия: потери напора h считают положительными на тех участках сети, где направление движения воды совпадает с движением часовой стрелки, и отрицательными, где направление движения воды против часовой стрелки (рисунок 3.2).

Невязка в кольце Ah - это алгебраическая сумма потерь напора. При пропуске секундного максимального расхода воды допустимая невязка в кольце не должна превышать ±0,5м.

/ - длина участка водот доводящей сети, d- диметр трубопровода, q - ориен- > тировочный расход, принятый на участке водопроводящей сети, WOOi - по­тери напора, в метрах, на протяжении трубопровода в 1000м, h - потери на­пора на участке сети, q_yu - полный узловой расход Рисунок 3.2 - Пример расчетной схемы на пропуск по сети максимального

хозяйственного расхода Второй случай расчета сети производится лри условии пропуска по­жарного расхода воды (формула 3.12):

Цпож = Щнар. + qsH+qcnax, Л/с, (3.12)

где q_Hap.- расход воды на тушение наружного пожара; q_eH - расход воды на тушение внутреннего пожара; п - количество одновременных пожаров.

Пожар условно назначается в самом удаленном от водонапорной башни узле. Допустимая невязка при расчете сети на пропуск максимального секундного и пожарного расходов воды составляет ±1,0м.

Третий случай расчета сети производится по контуру магистральной сети. Допустимая невязка при расчете сети на пропуск максимального се­кундного и пожарного расходов воды составляет ±1,5м.

Если невязка кольца больше допустимой, необходимо определить по­правочный расход Aq:

10

л ^±Ah Л

Д$ = -^"9„,,л/с, (3.13)

где ±Ah — невязка потерь напоров в кольце, м;

Ей - сумма абсолютных величин потерь напоров по кольцу, м;

q_m = ^ - средний расход всех входящих в кольцо участков, л/с. п

Правила введения поправочного расхода в зависимости от его знака:

-если расход положительный, то необходимо его величину вычесть из величин расходов на положительных участках и прибавить к расходам на отрицательных участках;

-если расход отрицательный, то необходимо его величину вычесть из величин расходов на отрицательных участках и прибавить к расходам на положительных участках.

После этого по новым получившимся значениям расходов еще раз оп­ределяются значения JOOOi, потери напора h и невязка в кольце. Расчеты повторяются до тех пор, пока невязка в кольце станет соответствовать допус­тимой.