Определение действительных отметок пьезометрических линий при максимальном хозяйственном, а также максимальном и пожарном водопотреблении

 

Определение действительных пьезометрических отметок свободных напоров в узлах сети. Для построения графика напоров по контуру сети необходимо определить пьезометрические отметки и свободные напоры в узлах сети при хозяйственном водопотреблении и при пожаре.

Для вычисления пьезометрических отметок в узлах сети вначале надо установить необходимые свободные напоры в сети при хозяйственном водопотреблении и при пожаре [1].

Величина необходимого свободного напора в сети зависит от этажности застроек в населенном пункте. Для одноэтажных застроек необходимый свободный напор в диктующей точке сети принимается равным Н_св=10 м.

Если этажность застроек больше, то для каждого этажа принимается плюс 4 метра, т.е., если в поселке имеются 2-х этажные строения, то величину свободного напора следует принимать Н_св=14 м, при пожаре в хозяйственном водопроводе низкого давления Н^п= 10м.

В расчетах принять застройки в селе одноэтажные, сеть проектируется хозяйственно-противопожарная низкого давления. Вычисления действительных отметок пьезометрической линии и свободных напоров в узлах сети при хозяйственном водоразборе представлены в таблице 4.1. Порядок вычисления действительных пьезометрических отметок и свободных напоров следующий:

Графы 1 и 2 заполняются согласно схемы сети. Отметки земли в узлах сети (графа 3) определяются по генплану поселка. Вычисленные потери напора (графа 4) заполняется по данным рис. 2.2 по результатам последнего тура увязки колец.

Увязанные потери напора (графа 5) это исправленные величины графы 4 с целью устранения полученной при расчете невязки по внешнему контуру: ΔН_к= -0,096м. Эта невязка распределяется примерно пропорционально абсолютным значениям потерь напора на участках сети.

Условная отметка пьезометрической линии в узле 1 (графа 6) назначается примерно на 50-100м отметки поверхности земли этого узла. Условные отметки пьезометрической линии в остальных узлах вычисляются следующим образом. (149,00 - 2,07=147,52).

Если совершать обход кольцевой сети по внешнему контуру по направлению движения воды, то условная отметка пьезометрической линии каждого последующего узла равна условной отметке этой линии в предыдущем узле минус потери напора на этом участке сети. На участках, где движение при принятом обходе контура будет совершаться против движения воды на этом участке, то условная отметка пьезометрической линии в последующем узле равна условной отметке пьезометрической линий предыдущего узла плюс (абсолютно значение) увязанных потерь напора на участке.

Условные свободные напоры в узле (графа 7) вычисляются как разность, условной отметки пьезометрической линии (графа 6) и отметки поверхности земли в данном узле (графа 3).

После вычисления графы 7 табл.4.1. для всех узлов кольцевой сети и тупиков находят в графе 7 узел с минимальным значением условного свободного напора. Н_{услов.св.мин.} - есть диктующий узел. В примере диктующий точка сети - узел 7, в котором Н_{услов.св.мин.}= 44,83 м.

Вычисление действительных отметок пьезометрической линии в узлах (графа 8) производиться путем уменьшения условных отметок пьезометрической линии (графа 6) на некоторую величину ΔН равную:

ΔН = Н_{усл.св.мин} – Н_н (4.1)

где Н_{усл.св.мин} - минимальная величина условного свободного напора в диктующей точки сети м (табл. 4.1. графа7); Н_н - минимальный необходимый свободный напор в сети при максимально хозяйственном водоразборе в м.

Как указано выше, для двухэтажных зданий при хозяйственно-питьевом потреблении величина необходимого свободного минимального напора в сети на вводе в здание должно быть Н_св = 14 м. В примере диктующая точка узел 7, где Н_{усл.св.мин.}= 103,0м (см.табл.4.1), тогда ΔН = 44,83 – 14,0=34,83м.

Действительная отметка пьезометрической линии в узле 1 будет:

149,00 - 34,83=114,17м.

В узле 2 она равна: 144,03 – 34,83 = 109,20 м; в узле 3: 143,15 - 34,21= =108,32 м и т.д.

Свободный действительный напор в каждом узле (графа 9) определяется, как разноси действительной отметки пьезометрической линии и отметки поверхности земли в данном узле. Следует отметить, что при вычислении отметок в тупиках в графу «потери напора» необходимо для одного из тупиков вписать из таб. 2.4 наибольшее значение потерь напора при аварии. Так в примере при хозяйственном водозаборе считать, что авария произошла на участке ВБ-1 и потери напора надо брать1,90м, а на участке 5-4 потери напора надо брать 0,51 м.

О вычислении графы 10 табл. 4.2.1 будет сказано ниже.

Вычисление действительных отметок пьезометрической линии свободных напоров, узлах сети при пожаре предоставлены в табл. 4.2. наихудший случай будет при аварии на тупике 4-5, поэтому в графу «потери напора» таблицы 4.1 надо вписывать из таблицы 2.4 потери на участке 4-5 равные 5,60 м. Согласно таб. 4.1 наихудшей точкой является - узел 5. Условный свободный напор в узле 5 равен 42,35м. Как указано выше, необходимый свободный напор в сети хозяйственно-противопожарного водопровода низкого давления во время пожара Н= 10,0м.

Следовательно, для получения действительных отметок пьезометрических напоров в узлах сети при пожаре необходимо все условные отметки (графа 6) уменьшить на величину ΔН = 42,35м - 10,0=32,35 м.

Все вычисления представлены в таблицах. 4.1 и 4.2.

Таблица 4.1

 

Определение действительных отметок пьезометрической линии в свободных напоров в узлах сети при пропуске по сети максимально-хозяйственного расхода

Номера узлов	Участки сети	Отметки земли в узлах сети, м	Потери напора, м.	Условные отметки пьезометр линий в узлах, м.	Условные свободные напоры в узлах сети, м	Действ. отметки пьезометр линий в узлах, м	Действ. свободные напоры в узлах сети в, м
Вычис-ленные	Увязан-ные
		99,0			149,00	50,00	114,17	15,17
	1-6		-2,09	-2,07
		90,0			137,93	47,93	103,10	13,10
	5-6		-1,232	-1,22
		84,7			131,41	46,71	96,58	11,88
	4-5		-1,39	-1,37
		92,0			137,34	45,34	102,51	10,51
	3-4		+0,296	+0,31
		97,5			143,15	45,65	108,32	10,82
	2-3		+1,87	+1,88
		96,5			144,03	47,53	109,20	12,70
	1-2		+2,45	+2,47
		99,0			149,00	50,00	114,17	15,17
		ΔН=-0,096	ΔН=0
ΔН = 44,83 – 10,00 = 34,83 м
Тупики
ВБ		102,0			153,37	51,37	118,54	16,54
	ВБ-1		1,37	1,37
		99,0			149,0	50,00	114,17	15,17
		92,0			137,34	45,34	102,51	10,51
	4-5		0.,1	0,51
		93,0			137,83	44,83	103,00	10,00

 

Таблица 4.2

Определение действительных отметок пьезометрической линии в свободных напоров в узлах сети при пропуске по сети максимально-хозяйственного и пожарного расходов

Номера узлов	Участки сети	Отметки земли в узлах сети, м	Потери напора, м.	Условные отметки пьезометрических линий в узлах, м.	Условные свободные напоры в узлах сети, м	Действ. отметки пьезометрических линий в узлах, м	Действ. свободные напоры в узлах сети в, м
Вычис-ленные	Увязан-ные
		99.0			149,00	50,00	123,97	24,97
	1-6		-3,90	-3,88
		90,0			136,12	46,12	111,09	21,09
	5-6		-2,73	-2,70
		84,7			128,12	43,42	103,09	18,39
	4-5		-6,32	-6,30
		92,0			129,12	37,12	104,09	12,09
	3-4		+3,38	+3,41
		97,5			138,03	40,53	113,00	15,50
	2-3		+6,04	+6,06
		96,5			143,09	46,59	118,06	21,56
	1-2		+3,39	+3,41
		99,0			149,00	50,00	123,97	24,97
		ΔН=-0,14	ΔН=0
ΔНх= 35,03 – 10,00 = 25,03
Тупики
ВБ		102,0			153,69	51,69	128,66	26,66
	ВБ-1		1,69	1,69
		99,0			149,00	50.00	123,69	24,69
		92,0			129,12	37,12	104,09	12,09
	4-7		2,09	2,09
		93,0			128,03	35,03	103,00	10,00

По результатам проведения в табличной форме определения высоты ствола водонапорной башни рекомендуется принимать наибольшую высоту ствола из проведенных расчетов. В данном случае принимаем Н_ВБ = 26,66 м.