Гидравлический расчет кольцевой сети

Водопроводная сеть предназначена для подачи воды и ее распределения между водопотребителями. К ней предъявляют следующие требования:

– подавать воду в требуемом объеме;

– подавать воду с требуемым напором;

– быть бесперебойной; быть экономичной.

Экономичность водопроводной сети достигается:

– правильной трассировкой ее на генплане водоснабжаемого объекта;

– правильным выбором материала труб;

– правильно выполненным гидравлическим расчетом.

При трассировании линий водопроводной сети необходимо учитывать планировку водоснабжаемого объекта, размещение в нем отдельных водопотребителей, рельеф местности, назначение водопровода и т. д.

При трассировании линий водоводов и магистральной водопроводной сети должны быть выполнены следующие основные требования:

– водоводы должны прокладываться по наикратчайшему направлению к водоснабжаемому объекту. Количество линий водоводов надлежит принимать не менее двух;

– линии магистральной водопроводной сети должны охватывать всех крупных водопотребителей и подводить воду к напорно-регулирующим сооружениям;

– кольца магистральной сети должны быть по возможности вытянуты в сторону движения основных расходов

– не допускается прокладка линий магистральной кольцевой сети по границе застройки либо По незастроенным участкам.местности;

– трассы линий сети должны быть увязаны с трассами других подземных коммуникаций.

При трассировании сети на ней намечают места установки сооружений и арматуры, посредством которых она эксплуатируется. К ним относятся пожарные гидранты, водоразборные колонки, противопожарные резервуары, а также водопроводные колодцы, в которых размешаются задвижки, вантузы, водовыпуски, компенсаторы, упоры.

Водонапорная башня устраивается, как правило, на кольцевой водопроводной сети в самой ее высокой точке. Это снижает ее строительную стоимость и обеспечивает надежность в создании требуемых в сети напоров. При выборе места установки водонапорной башни решается также вопрос выбора одной из трех схем питания сети, от которой в свою очередь зависит гидравлический режим работы сети.

Водопроводные колодцы устраиваются в местах подсоединения к сети водоводов, тупиков, напорно-регулирующих сооружений, водоразборных колонок, распределительной сети и крупных водопотребителей, а также в местах пересечения линий водопроводной сети, установки пожарных гидрантов и арматуры.

Пожарные гидранты располагаются в водопроводных колодцах вдоль автомобильных дорог на расстоянии друг от друга не более 150 метров.

Водоразборные колонки надлежит размещать из условия радиуса действия не более 100 м. При этом необходимо помнить, что водоразборные колонки являются водоисточником для застройки, не имеющей внутреннего водопровода.

Подготовка расчетной схемы сети к гидравлическому расчету ведется в следующей последовательности

– трасса водопроводной сети разбивается па расчетные участки узловыми точками. Узловые точки намечаются в местах подсоединения к сети водоводов, водонапорной башни, тупиков, отдельных водопотребителей, а также в местах пересечения участков сети. Длина расчетных участков не должна превышать 600–800 м. Узловые точки нумеруются порядковыми номерами.

Определение сосредоточенных отборов проведем в форме табл. 4

Таблица 4. Определение сосредоточенных отборов

№ узловой точки	Наименование отдельного водопотребителя
м3/ч	л/с
	Производственный сектор
Животноводческий комплекс
	Баня
	Больница
	Детсад
	Школа

Определение удельного отбора воды из сети сосредоточенными водопотребителями производится по формуле

= л/с×м

где – сумма длин расчетных участков кольцевой сети, м;

– расчетный расход системы. = л/с.

− сумма всех сосредоточенных отборов отдельных водопотребителей.

Путевые отборы определяются по формуле

где q_уд – удельный расход

− сумма длин участков, прилегающих к рассматриваемому узлу.

Расчетные расходы на участках сети устанавливаются по так называемым полным узловым отборам:

где q_узл − путевые отборы на участке сети, приведенные к равновеликому им в гидравлическом отношении узловому отбору;

q_соср – сосредоточенный отбор (или сумма) отдельного (отдельных) потребителей в рассматриваемом узле.

Расчеты по определению узловых и полных узловых отборов сводим в таблицу

Гидравлический расчет сети выполняется в целях определения диаметров труб и потерь напора на уча­стках сети при принятом материале труб.

Диаметр труб принимается по экономически выгодному диаметру

где Э − экономический фактор, который учитывает гидравлические свойства труб и экономические параметры, влияющие на стоимость строительства;

q − расчетный расход на участке, м³/с.

Э = 0,75 — для городских и поселковых сетей;

Потери напора по длине на участках сети определяются по формуле

где d_ст − расчетный диаметр, м;

L − длина участка, м;

Q − расчетный расход на участке, м³/с;

К_г, β, m − эмпирические коэффициенты.

Для чугунных и стальных труб

; β = 1,9; m = 5.1

Расчеты производим в форме табл.5

 

аблица 5 Узловые отборы из сети в час максимального водопотребления системой

№ узловой точки	Расчетные участки, примыкающие к узлу	qузл, л/с	Отдельные водопотребители	л/с
Наименование	L, м	м	Наименование	qсоср, л/с

 

Таблица 6. Гидравлический расчет кольцевой водопроводной сети. q_рас = q_max.час

Кольцо	Участки	q, л/с	Диаметр, м	L, м	dm	qв	qm/dв	h, м
dэ	dст

 

 

Таблица 7. Гидравлический расчет кольцевой водопроводной сети. q_рас = q_{max.час +} q_пож

Кольцо	Участки	q, л/с	Диаметр, м	L, м	dm	qв	qm/dв	h, м
dэ	dст

 

Рис. Схема к гидравлическому расчету. q_р =

Рис. Схема к гидравлическому расчету. q_р =