Розрахунки водопровідної мережі

Вихідні дані

а) Задано генплан мікрорайону міста (рис. 1, дод. 1), на якому позначено:

· Розташування житлових будинків;

· Номери будинків (1;2;3;4;5);

· Горизонтальні поверхні землі;

· Розташування міської водопровідної мережі (В1);

· Розташування міської водопровідної мережі (К1).

б) Для будинків відома (див. табл. 2):

· Кількість поверхів (n_n);

· Кількість секцій (n_с);

· Кількість квартир в першій секції на поверсі (n_к).

Таблиця 2

Будинок	nс	nn	nк
№1
№2
№3
№4
№5

в) Задано гарантований напір у міській водопровідній мережі в точці підключення Н_гар=40 м.

г) Глибина закладання вуличного водопровідного колектора 1,8 м, а каналізаційного – 4,0 м.

д) Приймаємо, що в кожній квартирі проживає 4 особи мешканців і кожна квартира обладнана чотирма санітарно-технічними приладами (мийка, умивальник, ванна, унітаз).

Розрахунки водопровідної мережі.

Визначаємо кількість квартир по кожному будинку:

Буд № 1 n_кв. = 2*5*5 = 50 кв.

Буд № 2 n_кв. = 1*9*5 = 45 кв.

Буд № 3 n_кв. = 1*12*4 = 48 кв.

Буд № 4 n_кв. = 1*16*7 = 112 кв.

Буд № 5 n_кв. = 2*5*5 = 50 кв.

Загальна кількість квартир n_кв. = 305.

На плані мікрорайону позначаємо розрахункову трасу водопровідної мережі з підключенням кожного будинку за тупиковою схемою від будинку №1 до підключення у міську мережу В1 (рис. 2, дод. 1). На рис. 2 позначаємо розрахункові точки (колодязі) від ПГ-1 на міській мережі до т. 5 при підключенні будинків:

«ПГ-1»-2-«ПГ-3»-4-5-Буд.№1,

Довжини ділянок (за масштабом рис. 2 М1:1000):

Ділянка	Довжина, м
Буд.№1-5
5-4
4-«ПГ-3»
«ПГ-3»-2
2-«ПГ-1»

Кількість санітарно-технічних приладів (N) в кожному будинку:

Н= n_кв.*4

Будинок	nкв.	N

На трасі передбачаємо два пожежні гідранти:

«ПГ-1» на міській мережі (в точці підключення внутрішньо-квартальної мережі) та «ПГ-3» на відстані 150 м від «ПГ-1».

Розраховуємо кількість санітарно-технічних приладів (N_діл), які обслуговуються кожною розрахунковою ділянкою, починаючи від будинку №1 до точки «ПГ-1» на міській водопровідній мережі.

Ділянка	Nділ
Буд.№1-5
5-4
4-«ПГ-3»
«ПГ-3»-2
2-«ПГ-1»

Визначаємо ймовірність дії санітарно-технічних приладів:

,

І з урахуванням добутку «Р* N_діл » за ([1] дод.4) приймаємо значення коефіцієнта α:

Ділянка	Р* Nділ	α
Буд.№1-5	2,8	1,763
5-4	2,8	1,763
4-«ПГ-3»	9,07	3,829
«ПГ-3»-2	11,6	4,592
2-«ПГ-1»	17,08	6,094

Визначаємо максимальну секундну витрату води на господарські потреби за розрахунковими ділянками:

при q₀=0.3 л/с

Ділянка	qtot, л/с
Буд.№1-5	2,64
5-4	2,64
4-«ПГ-3»	5,74
«ПГ-3»-2	6,89
2-«ПГ-1»	9,14

За отриманими даними складаємо розрахункову схему (рис. 3. дод. 1).

Визначаємо витрату води з урахуванням пожежогасіння (q_пож.) за ділянками з урахуванням того, що кількість мешканців за даною житловою групою (N_м = 1220 ос.) не перевищує 1,5 тис. осіб, а кількість поверхів забудови складає понад трьох поверхів за цими параметрами згідно з [3] призначаємо q_пож. = 10, л/с.

Розраховуємо сумарну витрату води (Q, л/с) за ділянками з урахуванням пожежогасіння (починаючи від «ПГ-3» до «ПГ-1»)

Ділянка	Q, л/с
«ПГ-3»-2	16,89
2-«ПГ-1»	19,14

Розраховуємо втрати напору Н_і, м на ділянках з урахуванням місцевих опорів під час укладання пластмасового трубопровіду для двох режимів водокористування:

· Максимальне водоспоживання (режим 1);

· Максимальне водоспоживання з пожежогасінням, починаючи від точки «ПГ-3» до точки «ПГ-1» (режим 2).

Ділянка	qtot, л/с	D, мм	V, м/с	1000і, м	L, м	Hi, м
Режим 1
Буд.№1-5	2,64		0,89			0,17
5-4	2,64		0,89			0,493
4-«ПГ-3»	5,74		0,91	11,1		0,389
«ПГ-3»-2	6,89		1,08	15,2		1,37
2-«ПГ-1»	9,14		0,89	8,11		0,49
Режим 2
«ПГ-3»-2	16,89		1,65	23,9		2,15
2-«ПГ-1»	19,14		1,89	29,1		1,75

Визначаємо сумарні втрати напору по мережі для двох режимів:

· Режим 1 – ∑ Н_і =0,17+0,493+0,389+1,37+0,49=2,912 м;

· Режим 2 – ∑ Н_і =0,17+0,493+0,389+2,15+1,75=4,952 м.

Для визначення необхідного напору (Н_х, м) у місці приєднання водопроводу до кожного будинку розраховуємо параметри: Н_д – різниця геодезичних відміток поверхні землі Z_буд- Z_в; Н_буд, ∑ Н_і при Z_в = 199,75 (за генпланом в точці «ПГ-1»):

· При господарчо-питному режимі

№ будинків	Zбуд(за генпланом)	Нд, м	∑ Ні,м	Нд, м	Нх, м
	200,9	1,15	3,35		30,5
	200,6	0,85	2,14		44,99
	200,2	0,45	0,56		55,01
	200,8	1,05	2,59		73,64
	200,1	0,35	0,56		26,91

∑ Н_{і (1)} = 1,15*(0,17+0,493+0,389+1,37+0,49)=3,35 м;

∑ Н_{і (2)} = 1,15*(0,49+1,37)=2,14 м;

∑ Н_{і (3)} = 1,15*0,49=0,56 м;

∑ Н_{і (4)} = 1,15*(0,49+1,37+0,389)=2,59 м;

∑ Н_{і (5)} = 1,15*0,49= 0,56 м.

· При режимі пожежогасіння

№ будинків	Zбуд(за генпланом)	Нд, м	∑ Ні,м	Нд, м	Нх, м
	200,9	1,15	5,7		32,85
	200,6	0,85	4,49		47,34
	200,2	0,45	2,01		56,46
	200,8	1,05	4,93		75,98
	200,1	0,35	2,01		28,36

∑ Н_{і (1)} = 1,15*(1,75+2,15+0,389+0,493+0,17)=5,7 м;

∑ Н_{і (2)} = 1,15*(1,75+2,15)=4,49 м;

∑ Н_{і (3)} = 1,15*1,75=2,01 м;

∑ Н_{і (4)} = 1,15*(1,75+2,15+0,389)=4,93 м;

∑ Н_{і (5)} = 1,15*1,75= 2,01 м.

При розрахунках виходить, що в режимі пожежогасіння втрати напору більше, ніж при господарсько-питному режимі, тому в подальших розрахунках приймаємо більші значення втрат напору.

Визначаємо достатність гарантованого напору в міській мережі (Н_гар, = 40 м за вихідними даними) для кожного будинку:

∆Н= Н_х - Н_гар – h _м.в.,

При ∆Н > 0 в даному будинку необхідно встановити підвищувальні насоси з напором Н_нс >=∆Н

№ будинків	∆Н, м	Примітка
	-7,15
	+7,34	Насоси
	+16,46	Насоси
	+35,98	Насоси
	-11,64

Для будинку №1, як одного із найвіддаленіших від точки підключення до міської водопровідної мережі («ПГ-1»), підбираємо крильчастий водоначільник, для чого використовуємо дані про гідравлічні опори начільників, наведені в табл. 1, залежно від «умовного» діаметру (d_ум.)

Розрахункова витрата води в будинку №1 складає 2,64 л/с: q=2,64 л/с.

Тоді Н_ліч буде дорівнювати для крильчастих лічильників різних «умовних» діаметрів:

d=20 Н_ліч = 0,4*(2,64*3,6)² = 36,13 м;

d=25 Н_ліч =0,204*(2,64*3,6)² = 18,43 м;

d=20 Н_ліч =0,1*(2,64*3,6)² = 9,03 м;

d=20 Н_ліч = 0,039*(2,64*3,6)² =3,52 м < 5.0 м;

До встановлення приймаємо крильчастий лічильник ВК-40.