Свободные напоры в сетях водопровода

Водопроводная сеть должна обеспечивать подачу воды ко всем точкам ее потребления с небольшим свободным напором, измеряемым высотой столба над поверхностью земли.

Напор h (м вод.ст.) может быть вычислен по формуле:

h_св = Н_г + 2/t + ∆P,

где H_г — геометрическая высота расположения самого высокого (расчетного) водоразборного прибора над поверхностью земли у точки подключения до­мового ввода, м вод. ст.; ∆P — сумма потерь напора воды на пути ее дви­жения от точки подключения домового ввода до расчетного водоразборного прибора, м вод. ст.; h_св — напор, необходимый для излива расчетного расхода воды, принимаемый в зависимости от типа санитарного прибора, м вод. ст.

Минимальный свободный напор в сети водопровода населен­ного пункта при максимальном хозяйственно-питьевом водопотреблении на вводе в здание должен приниматься при одноэтаж­ной застройке не менее 10 м вод. ст., при большей этажности — на каждый этаж добавляется 4 м вод. ст.:

h_св = 4(n - 1) + 10,

где n - число этажей.

Для отдельных высотных зданий или групп зданий, для ко­торых напор в 60 м вод. ст. недостаточен, применяют местные установки, повышающие напор. Свободный напор в сети у водо­разборных колонок должен составлять не менее 10 м вод. ст.

Максимальный свободный напор в сети объединенного водо­провода (хозяйственно-питьевого и противопожарного) у водопотребителя не должен превышать 60 м вод. ст. В случае пре­вышения этого давления для отдельных зданий, сооружений или зон устанавливаются регуляторы давления или применяется зо-нирование систем водопровода.. Для промышленных предприя­тий минимальный свободный напор принимается по данным тех­нологов предприятия в зависимости от технологии производства и характера оборудования.

Для систем пожаротушения низкого давления, которые ре­комендуются для населенных мест, минимальный свободный на­пор у пожарных гидрантов, устанавливаемых на сети, должен быть не менее 10 м вод. ст. В случаях проектирования противо­пожарного водопровода высокого давления свободный напор должен обеспечивать высоту компактной струи высотой не ме­нее 10 м на уровне наивысшей точки самого высокого здания при подаче воды по непрорезиненному рукаву длиной 120м, диаметром 66мм, со спрыском диаметром 19мм и расчетным расходом воды 5 л/с.

Лекция № 5

Нормы и режим водопотребления.

Начальным этапом проектирования водопровода является оп­ределение расходов воды (годовых, суточных, часовых, секунд­ных) и установление режимов водопотребления. Расчетные рас­ходы воды на хозяйственно-питьевые нужды определяются по установленным удельным нормам водопотребления. Эти нормы показывают расход воды в литрах на одного человека в сутки. Они учитывают все хозяйственно-бытовые нужды населения го­родов, поселков и промышленных предприятий,.

При наличии достаточно большого и устойчивого дебита во­ды в имеющихся водоисточниках величина расходов воды в на­селенных пунктах зависит от следующих обстоятельств:

- степени благоустройства населенного пункта или промышлен­ного предприятия;

- степени санитарно-технического благоустройства отдельных зданий или объектов;

- климатических условий и сезона года.

Наличие в городах кинотеатров, торговых центров, благоуст­роенных бань, парикмахерских, прачечных, плавательных бас­сейнов, катков и других общественных, коммунальных и спор­тивных сооружений, а также усовершенствованных дорожных покрытий и зеленых насаждений ведет к увеличению удельных норм водопотребления. Характер оборудования зданий санитар-но-техническими приборами также оказывает существенное влия­ние на нормы водопотребления.

Значения удельных расходов воды на хозяйственно-питьевые нужды приведены и табл. 1. В этой таблице отражены расхо­ды воды в жилых и общественных зданиях. В состав последних включаются административные здания, детские сады-ясли, об­щеобразовательные школы и школы-интернаты, профессиональ­но-технические учебные заведения, высшие и средние специаль­ные учебные заведения, магазины, предприятия общественного питания, лечебно-профилактические учреждения, спортивные уч­реждения, бани, прачечные, кинотеатры и клубы.

Таблица 1

Степень благоустройства районов жилой застройки	Удельное хозяйственно-питьевое водопотребление в населенных местах на одного жителя, среднесуточное (за год), л/сут.
Застройка зданиями с водопользованием из водозаборных колонок	30-50
Застройка зданиями, оборудованными внутренними водопроводом и канализацией:
Без ванн	126-160
С ваннами и местными водонагревателями	160-230
С централизованным горячим водоснабжением	230-350

Расчетный (средний за год) суточный расход Qcyт. m воды (м³/сут.) на хозяйственно-питьевые нужды в населенном пункте определяется по формуле:

Qcyт. m = q_ж · N_ж/1000,

где q_ж — удельное водопотреблеиие, принимаемое по табл. 2.1; N_ж — расчет­ное число жителей в районе жилой застройки с различной степенью благо­устройства.

Кроме среднего суточного расхода определению подлежат суточные расходы воды наибольшего и наименьшего водопотребления:

Qcyт. max = Kсут. max · Qсут.m

Qcyт. min = Kсут. min · Qcyт. m.

Коэффициент суточной неравномерности водопотребления Kсут учитывает уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства зданий, изменение водопотребления по сезонам года и дням недели и составляет:

Kсут. max = 1,1..1,3 и Kсут. min = 0,7...0,9.

Расчетные часовые расходы воды (м³/ч) определяются по формулам:

q_{ч. max} = K_{ч. max} · Q_{cyт. max}/24;

q_{ч. min} = K_{ч. min} · Q_{cyт. min}/24.

Коэффициент часовой неравномерности водопотребления K_ч определяется из выражений:

К_{ч. max} = α_max · β_max; K_{ч. min} = α_min · β_min

где α — коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия; принимается α_max = 1,2...1,4; α_min = 0, 4...0, 6; β — коэффициент, учитывающий число жителей в населен­ном пункте (табл. 2.2).

Таблица 1.4. Значения коэффициента β

Коэффициент	Число жителей, тыс. чел.
	0,1	0,2	0,5	1,0	1,5	2,5	4,0	10	20	50	100	300	>1000
βmax βmin	4,50 0,01	3,50 0,02	2,50 0,05	2,0 0,1	1,8 0,1	1,6 0,1	1,5 0,2	1,3 0,4	1,2 0,5	1,15 0,60	1,1 0,7	1,05 0,85	1,0 1,0

Расходы воды на поливку улиц, проездов, площадей и зеле­ных насаждений в населенных пунктах и на территории промыш­ленных предприятий принимаются в зависимости от типа дорож­ных покрытий, климатических и грунтовых условий и вида зеле­ных насаждений в количестве от 0,3 до 15 л на 1 м² поверхности.

График часового потребления воды населением в течение су­ток показан на рис. 1.2. Площадь, ограниченная линией / и осью абсцисс, показывает суточное потребление воды, а площадь, ог­раниченная линией 3 и осью абсцисс, — подачу воды насосами. Очевидно, эти площади равны между собой.

Расходы воды на производственные (технические) нужды промышленных предприятий определяются технологическим про­цессом каждого производства или типом установленного обору­дования и аппаратуры.

Часы суток

Рис. 1. График часового распределения воды в течение суток

1 — линия потребления воды; 2 — среднесуточное потребление воды (100:24 = 4,17%); 3 — линия подачи воды насосами

В общем случае расходы воды на производственные нужды определяются из выражения:

Q_{cyт. пр} = q · М · n,

где q — норма недопотребления на единицу продукции; М — число единиц продукции, выпускаемой за смену; n — число смен.

Одним из наиболее крупных производственных (технических) потребителей воды являются тепловые и дизельные электриче­ские станции, а также технологические процессы, связанные с охлаждением оборудования.

Расход воды (м³/ч) для удаления избытка тепла в этом слу­чае равен:

Q = A • Q_т/(ti-ta),

где А - коэффициент, определяющий количество тепла, отводимого 1 м³ воды. за 1 ч при нагреве ее на 1°С, м³ · °С/(ч · Дж); А — 1/(4,19 • 10^-7); Q_т — количество тепла, выделяемого оборудованием за 1 ч, Дж.

Принцип нормирования расхода воды, предназначенной для пожаротушения, существенно отличается от принципа нормиро­вания расходов воды на хозяйственно-питьевые и производствен­ные нужды. Отличие заключается в том, что этот расход не по­стоянен (он является случайным) и что за короткие промежутки времени должны быть поданы большие количества воды. Туше­ние водой пожаров как наружных, так и внутренних при совре­менных средствах пожаротушения предусматривается с помощью водяных струй и завес, лафетных стволов, спринклерных и дренчерных систем. Соответствующие устройства для забора воды и подачи ее на место возникновения пожаров (пожарные гид­ранты) предусматриваются на наружных водопроводных и внут­ренних сетях (пожарные краны).

Расчетные расходы воды на наружное пожаротушение и рас­четное количество одновременных пожаров в населенных местах зависят от количества населения в городах и поселках и этаж­ности застройки. Расчетные расходы воды на пожаротушение на промышленных предприятиях находятся в зависимости от сте­пени огнестойкости зданий, категории производств по пожарной опасности и объема зданий.

Расходы воды на пожаротушение как для жилых зданий, так и для промышленных предприятий приводятся в строительных нормах проектирования.

Лкция № 6