1.1. Гидравлические расчеты

Расчетный расход на один водовод определим по формуле:

Q= , л/с,

где Q_max – максимальный суточный расход, м³/сут, согласно задания Q_max=30000м³/сут;

n – количество водоводов.

Диаметр водоводов предварительно определяем по формуле:

Д=(25 35) , мм.

Таким образом, при варианте с двумя водоводами диаметры составят:

Д=(25 35) =329 461 мм.

Предварительно выберем водоводы из асбестоцементных труб (Ø до 500 мм, напор до 90 м) и чугунных труб (Ø до 1000 мм, напор до 100 м).

При варианте с одним водоводом и аварийными резервуарами диаметры составят:

Д=(25 35) =466 652 мм.

Предварительно выберем водоводы из железобетонных труб (Ø500 1600 мм, напор до 150 м) и чугунных труб (Ø до 1000 мм, напор до 100 м).

Длина водоводов, l – расстояние от водозабора до очистных сооружений, принимаем согласно задания 16 км.

Скорость движения воды в водоводах (V, м/с) и потери напора на 1 км (i, м) определим по [2].

Потери напора воды в водоводах и насосной станции определяем по формуле:

H_вод=(1,03 1,1)*i*l+(3 5), м,

H_вод=1,05*i*16+4=16,8*i+4 м.

Геометрическую высоту подъема воды определим по формуле:

H_г=Z₁-Z₂+h_см, м,

где Z₁ – отметка земли у смесителя очистных сооружений, м, (согласно задания Z₁=144,5 м);

Z₂ – минимальный уровень воды в реке, м, (согласно задания Z₂=132 м);

h_см – высота смесителя над землей, м, принимаем h_см=5 м.

H_г=144,5-132+5=17,5 м.

Полная высота подъема воды тогда составляет:

Н=Н_г+Н_вод, м,

Н=17,5+16,8*i+4=21,5+16,8*i м.

При втором варианте (с одним водоводом) у очистных сооружений должен хранится запас для снабжения города в период ремонта водовода или ликвидации аварии. Дополнительные резервуары должны вмещать воду в количестве, достаточном для подачи в городскую сеть во время ликвидации аварии на:

- хозяйственно-питьевые нужды в размере 70% от расчетного расхода;

- производственные нужды по аварийному графику;

- наружное пожаротушение в течении 3 часов.

Емкость дополнительных резервуаров расчитываем по формуле:

W_рез= +Q_пож, м³

где а - 70% от максимально суточного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды, м³/сут;

а=(Q_max- )*0,7, м³/сут,

где - сумма расходов на промышленные предприятия, м³/сут;

а=(30000-16000)*0,7=9800 м³/сут.

b - расход на промпредприятиях ( ), м³/сут;

t - продолжительность периода ремонта водовода или ликвидации аварии, ч, принимаем по табл. 34 [3] t=12 ч.

Q_пож – расход воды на наружное пожаротушение, м³,

Q_пож=q_пож*n*3,6*3,

где q_пож – расход воды на один пожар, л/с, согласно задания q_пож=25 л/с;

n – количество пожаров, согласно задания n=2.

Q_пож=25*2*3,6*3=540 м³.

W_рез= +540=13440 м³.

Согласно [1] количество резервуаров должно быть не менее двух. По табл. 40.34 [4] выбираем типовые резервуары, ближайшие большие по емкости (грунты сухие):

- 5 резервуаров V=3000 м³ (W_рез=3000*5=15000 м³), стоимостью 65 тыс. руб. каждый и общей стоимостью 325 тыс. руб;

- 3 резервуара V=6000 м³ (W_рез=6000*3=18000 м³), стоимостью 104 тыс. руб. каждый и общей стоимостью 312 тыс. руб.

Таким образом, принимаем 3 прямоугольных резервуара из сборного железобетона V=6000 м³ общей стоимостью 312 тыс. руб.