При пожежі – не більше 1 м.

Якщо , то сума умовно позитивних втрат напору більша за суму умовно негативних втрат напору. Це означає, що для зменшення величини нев'язки (наближення її до нуля) необхідно витрати на ділянках з умовно позитивними втратами напору зменшити, а на ділянках з умовно негативними втратами напору збільшити на величину поправочних витрат.

Якщо , то, навпаки, витрати на ділянках з умовно позитивними втратами напору необхідно збільшити, а на ділянках з умовно негативними втратами напору зменшити на величину поправочних витрат.

Поправочні витрати визначаються за формулою:

, л/с, (3.7)

де S _i – опір ділянки мережі;

q _i - витрати води по ділянці мережі, які визначаються за формулою (3.5) або для наведеного прикладу – за розрахунком на рис. 3.2.

Ув’язка мережі може виконуватися декілька разів, поки величина нев’язки не буде перебільшувати максимально допустимих значень одночасно для всіх кілець.

Для зручності ув’язку мережі пропонується виконувати, заповнюючи таблицю 3.4 (заповнена для наведеного на рис. 3.2 прикладу).

Таблиця 3.4 – Ув’язка мережі при її роботі до пожежі

Номер кільця	Номер ділянки мережі	Витрати води, q, л/с	Діаметр труб, d, мм	Довжина ділянки, l, м	Питомий опір труб, А×10^–6	Опір ділянки, S=Al	Sq	Втрати напору на ділянці, з урахуванням напряму руху води в кільці, h=Sq ², м*

І		q ₁	d ₁	l ₁	A ₁	S₁ =A ₁ ×l ₁	S ₁ ×q ₁	+h ₁ =S ₁ q ₁ ²
	q ₂	d ₂	l ₂	A ₂	S ₂ =A ₂ ×l ₂	S ₂ ×q ₂	+h ₂ =S ₂ q ₂ ²
	q ₈	d ₈	l ₈	A ₈	S ₈ =A ₈ × l ₈	S ₈ ×q ₈	+h ₈ =S ₈ q ₈ ²
	q ₆	d ₆	l ₆	A ₆	S ₆ =A ₆ ×l ₆	S ₆ ×q ₆	–h ₆ =S ₆ q ₆ ²
	q ₇	d ₇	l ₇	A ₇	S ₇ =A ₇ ×l ₇	S ₇ ×q ₇	–h ₇ =S ₇ q ₇ ²
						∑(Sq) _І =	Δ h _І = h ₁ + h ₂ +h ₈ –h ₆ –h ₇

ІІ		q ₃	d ₃	l ₃	A ₃	S ₃ =A ₃ ×l ₃	S ₃ ×q ₃	+h ₃ =S ₃ q ₃ ²
	q ₄	d ₄	l ₄	A ₄	S ₄ =A ₄ ×l ₄	S ₄ ×q ₄	+h ₄ =S ₄ q ₄ ²
	q ₅	d ₅	l ₅	A ₅	S ₅ =A ₅ ×l ₅	S ₅ ×q ₅	–h ₅ =S ₅ q ₅ ²
	q ₈	d ₈	l ₈	A ₈	S ₈ =A ₈ ×l ₈	S ₈ ×q ₈	–h ₈ =S ₈ q ₈ ²
						∑(Sq) _ІІ =	Δ h _ІІ = h ₃ + h ₄ –h ₅ –h ₈

Примітки:

А – питомий опір труб (додаток 8) ;

* втрати напору по ділянці приймаються позитивними, якщо в межах кільця, що розглядається, вода по цій ділянці рухається за годинниковою стрілкою, та, навпаки, якщо вода рухається проти годинникової стрілки, – втрати напору цієї ділянки приймаються негативними;

** при Δ h <0 поправочні витрати Δ q^’ приймаються позитивними для тих ділянок, на яких вода рухається за годинниковою стрілкою, та приймаються негативними для тих ділянок, на яких вода рухається проти годинникової стрілки в межах кільця, що розглядається;

при Δ h >0 поправочні витрати Δ q^’ приймаються негативними для тих ділянок, на яких вода рухається за годинниковою стрілкою, та приймаються позитивними для тих ділянок, на яких вода рухається проти годинникової стрілки в межах кільця, що розглядається;

*** колонки 14, 15, 16, 17 заповнюються аналогічно до колонок 10, 11, 12, 13 відповідно. Якщо значення нев’язки після другого виправлення не досягне допустимого для всіх кілець одночасно, то необхідно виконати наступне виправлення. Кількість виправлень повинна бути такою, щоб для всіх кілець одночасно значення нев’язки не перебільшували допустимих значень.

Продовження таблиці 3.4

Перше виправлення	Наступні виправлення***
поправочні витрати, , л/с**	, л/с		Втрати напору на ділянці, , м*	поправочні витрати, , л/с	, л/с	Втрати напору на ділянці, , м

		S ₁ ×q^’ ₁	+ h ^’₁ = S ₁ (q ^’₁)²
		S ₂ × q^’ ₂	+ h ^’₂ = S ₂ (q ^’₂)²
		S ₈ × q^’ ₈	+ h ^’₈ = S ₈ (q ^’₈)²
		S ₆ × q^’ ₆	– h ^’₆ = S ₆ (q ^’₆)²
		S ₇ × q^’ ₇	– h ^’₇ = S ₇ (q ^’₇)²
		∑(S q^’) _І =	Δ h ^’_І= h ^’₁+ h ^’₂+ h ^’₈– h ^’₆– h ^’₇

		S ₃ ×q^’ ₃	+ h ^’₃ = S ₃ (q ^’₃)²
		S ₄ × q^’ ₄	+ h ^’₄ = S ₄ (q ^’₄)²
		S ₅ × q ^’₅	– h ^’₅ = S ₅ (q ^’₅)²
		S ₈ × q ^’₈	– h ^’₈ = S ₈ (q ^’₈)²
		∑(S q^’) _ІІ =	Δ h ^’_ІІ= h ^’₃+ h ^’₄ – h ^’₅– h ^’₈

3.3.1. Ув’язка мережі за допомогою комп’ютерної програми « KOLCA »

Ув’язку водопровідної мережі, визначення втрат напору ділянки та визначення дійсної витрати води на ділянці пропонується виконувати на ПЕОМ за допомогою програми "KOLCA". Для цього треба підготувати наступні дані (таблиці 3.5 – 3.8).

Таблиця 3.5 – Загальні дані

Варіант …

Кількість ділянок …

Кількість кілець в мережі …

Кількість вузлів в мережі …

Нев’язка в мережі 0,5

Кількість ітерацій

В таблиці 3.6, яка описує кільця, наведені у вигляді чисельної інформації топологія мережі та напрямки руху потоків води по ділянках, а також їх витрати, що отримані при виконанні попередніх розрахунків (рис.3.2).

Таблиця 3.6 – Таблиця опису кілець

Номер кільця Кількість ділянок в кільці Номера ділянок, що складають кільце з відповідними знаками (ділянки, на яких вода рухається за годинниковою стрілкою, вважаються умовно позитивними, а проти – умовно негативними)

Знаки перед номерами ділянок в таблиці 3.6 вказують напрямок руху води по ділянці. Якщо вода по ділянці в відношенні до кільця, що розглядається, рухається за годинниковою стрілкою, перед номером ділянки ставиться знак “+” (або ніякого знака не ставиться, тому що відсутність знаку приймається так саме як “+”), якщо проти – знак “-”.

Кількість рядків в таблиці повинно дорівнювати кількості кілець у мережі.

В таблиці 3.7, яка описує ділянки мережі, наводяться розрахункові параметри всіх ділянок: довжина, діаметр та витрата води по ділянці (з попередніх розрахунків), а також матеріал труб.

Таблиця 3.7 – Таблиця опису ділянок

№ ділянки Довжина ділянки, м Діаметр труб ділянки, мм Витрати води на ділянці, л/с Матеріал труб

Кількість рядків в таблиці 3.7 повинно дорівнювати загальній кількості ділянок в мережі.

В таблиці 3.8, яка описує вузли мережі, наводиться топологія та баланс витрат води всіх вузлів мережі. Дані цієї таблиці необхідні для контролю вірності введення вихідних даних.

Знаки перед номерами ділянок в таблиці 3.8 вказують напрямок руху води по ділянці в відношенні до вузла, що розглядається. Якщо вода по ділянці рухається до вузла, перед номером цей ділянки ставиться знак “+”, якщо від вузла – знак “-”.

Таблиця 3.8 – Таблиця опису вузлів

Номер вузла Вузлові витрати води зі знаками Кількість ділянок, що складають вузол Номера ділянок, що складають вузол з відповідними знаками (вхідні до вузла – умовно позитивні, а вихідні – умовно негативні)

До другої колонки таблиці 3.8 необхідно записати алгебраїчну суму всіх вузлових витрат води, зосереджених в вузлі, що розглядається. При цьому, вузлові витрати, що входять до вузла (наприклад, витрати, що надходять від водонапірної башти, або витрати, що надходять по водоводам, якщо водоводи не розглядаються як складові частини мережі) слід брати зі знаком “+”, а витрати, що відходять від вузла – зі знаком “-”.

Кількість рядків в таблиці 3.8 дорівнює кількості вузлів в мережі.

Для ув’язки кільцевої мережі необхідно підготувати ПЕОМ до роботи, ввести (або викликати) необхідну програму, ввести вихідні дані, виконати розрахунок та переписати (або роздрукувати) результати розрахунку. При цьому необхідно дотримуватися наступної послідовності.

─ Включити ПЕОМ.

─ Знайти та запустити програму “Kolca.exe” (на екрані появилась назва цієї частини курсового проекту. Для подальшої роботи необхідно натиснути “Enter”).

─ З меню, що з’явилось на екрані (меню складається з “Файлы”, “Редактор”, “Выполнение”, “Завершение”) вибрати “Файлы” (для цього навести “бар” – блакитний прямокутник, який рухається стрілками управління курсору) та натиснути “Enter”.

─ Якщо мережа розраховується перший раз, тоді з запропонованих дій (“Новая задача”, “Загрузить задачу”, “Записать задачу”) вибрати “Новая задача”. Для цього навести “бар” на пункт “Новая задача” та натиснути “Enter”. На екрані знов появиться меню.

─ Навести “бар” на пункт меню “Редактор” та натиснути “Enter”. На екрані з’явиться перелік вихідних даних, що необхідно заповнити або виправити: “Общие данные”, “Таблица 1”, “Таблица 2”, “Таблица 3”.

─ Навести “бар” на таблицю, що будете заповнювати або виправляти (змінювати дані), та натиснути “Enter”. На екрані з’явиться форма відповідної таблиці (такі самі як таблиці 3.5 - 3.8). При цьому одне з чисел на екрані обведено прямокутною рамкою, яку можна переміщувати стрілками управління курсору. Ввід вихідних даних необхідно обов’язково починати з групи загальних даних.

─ Для введення або виправлення будь-якого числа, необхідно навести на нього прямокутну рамку та натиснути “Enter”. При цьому в рамці з’являється заштрихований прямокутник до якого за допомогою клавіатури можна вводити необхідне число (в десяткових дробах замість коми необхідно використовувати крапку). Після цього необхідно натиснути “Enter” (заштрихований прямокутник зникає та в рамці, заміст нього, залишається набране число).

─ Необхідно мати на увазі, що рух рамки по вертикалі в таблицях можливо тільки по крайній колонці.

─ Перехід з однієї таблиці до іншої здійснюється натисканням спочатку “Esc”, а потім, при наведеному “барі” на необхідну таблицю, натисканням “Enter”.

─ Після введення всіх вихідних даних (загальних даних, таблиць опису кілець, ділянок та вузлів) необхідно вийти в меню, навести “бар” на пункт “Выполнение” та натиснути “Enter”. На екрані з’являються пропозиції про дві можливі дії: “Выполнить задачу” та “Выдача результатов”.

─ Навести “бар” на пункт “Выполнить задачу” та натиснути “Enter”. Якщо вихідні дані складені та введені вірно, на екрані з’явиться напис: “Ждите, идет расчет”. По закінчені розрахунку напис зникає. Якщо в вихідних даних є помилка, напис не з’являється.

─ В пункті меню “Выполнение” вибрати дію “Выдача результатов” та натиснути “Enter”. На екрані з’явиться запитання про те, який результат Вас цікавить: “Общие данные”, “Таблица 1”, “Таблица 2”, “Таблица 3”, “Результаты”.

─ Навести “бар” на “Результаты” (або, якщо треба, на будь-яку таблицю) та натиснути “Enter”. На екрані з’явиться запитання про адресу виводу: “На печать”, “На экран”, “На диск”.

─ Навести “бар” “На экран” та натиснути “Enter”. На екрані з’явиться результат розрахунку або перелік помилок (їх необхідно ліквідувати та повторити розрахунок спочатку).

─ По закінченні розрахунку, вихідні дані необхідно записати на диск для подальшої роботи з ними (для виконання ув’язки мережі під час її роботи при пожежі). Для цього в меню “Файлы” вибрати пункт “Записать задачу” та натиснути “Enter”. В відповідь на запитання набрати ім’я, під яким Ви бажаєте записати данні, та натиснути “Enter”.

─ Для виходу з програми в меню необхідно вибрати пункт “Завершение” та натиснути “Enter”. На екрані з’явиться “Выход” та натисканням “Enter” Ви завершуєте роботу з програмою.

При ув’язці мережі на ПЕОМ, визначаються дійсні витрати води по ділянках та втрати напору на кожній ділянці мережі, при цьому досягнута а результаті розрахунку нев’язка не перебільшує задану (якщо нев’язка перебільшує задану величину в таблиці “Общие данные”, необхідно збільшити кількість ітерацій та виконати розрахунок спочатку). Результати представлені в вигляді таблиць 3.9 та 3.10.

Таблиця 3.9 – Таблиця результатів ув’язки мережі на ПЕОМ

№ ділянки Витрати води по ділянці, л/с Втрати напору на ділянці, м

Таблиця 3.10 – Таблиця результатів одержаної нев’язкі по кільцям мережі

№ кільця Нев’язка по кільцю