Определение высоты ствола водонапорной башни

Высота расположения бака водонапорной башни должна определяться из условия обеспечения расчетного напора в сети при низшем уровне воды в баке - на случай пожаротушения и при низшем уровне регулируемого запаса воды - на случай хозяйственно-питьевого потребления [1], поэтому высоту ствола водонапорной башни надо определять дважды: при пропуске по сети максимального хозяйственного расхода и при пожаре.

При расчете сети на пропуск q_с.макс действительная отметка пьезометрической линии в узле Б, соответствующая минимальной отметке регулирующего уровня в баке, равна ▽₂= 118,54 (см.таб.4.1 и рис.4.2). Отметка земли башни ▽₁=102,0м. При высоте пожарного слоя воды в башне h_п=2,62 м; высота ствола башни в м, (см. рис. 4.2), будет:

Н_б=▽₂ - ▽₁- h_п=118,54-102,0 - 2,62 = 13,92 м (4.7)

Отметка дна: бака водонапорной башни ▽₃ равна:

▽₃= ▽₂- h_п= 118,54 – 2,62 = 115,92 м. (4.8)

Отметка наивысшего уровня воды в башне ▽₄ равна:

▽₄= ▽₂ + h_р = 118,54 + 5,58 = 124,12 м. (4.9)

К расчету высоты ствола водонапорной башни, (размеры даны в метрах).

Рис. 4.2 Пример высотных отметок в башне

При расчете сети для пожара, действительная отметка пьезометрической линии в башне, соответствующая минимальной отметки, неприкосновенного пожарного запаса (отметка дна бака) равна ▽₃= 128,66 м (см. таб. 4.2 и рис. 4.2).

Высота ствола башни при расчете сети на пожар Н_б в м будет:

Н_б = ▽₃ - ▽₁=128,66 – 102,0 = 26,66 м . (4.10)

Отметка наивысшего пожарного уровня в баке башни (см. рис. 4.2) ▽₂ будет: ▽₂= ▽₃ + h_п = 128,66 + 2,62 = 131,28 м.

Отметка наивысшего уровня воды в баке ▽₄ равна:

▽₄= ▽₂ + h_п = 131,28 + 5,58 = 136,86 м.

Так как высота ствола водонапорной башни при пожаре оказалось больше, чем для хозяйственного разбора воды на

Н_б^п - Н_б^х = 26,66 – 13,92 = 12,74 м

необходимо действительные отметки пьезометрической линии таб. 4.1 графа 8 исправить (увеличить) на 12,74 м.

Исправленные действительные отметки пьезометрической линии вычисляют в дополнительной графе (графа 10).

Если при расчете окажется, что высота ствола башни при пожаре намного больше, чем при хозяйственном водопотреблении, целесообразнее принимать наименьшую высоту ствола. Необходимый напор при пожаре должны обеспечить пожарные насосы.

Окончательно принимаем башню по III 901-5-24/70 ствол кирпичный Н_б=14,0 м, бак стальной W= 300,0 м³ (см. приложение 12). Если в результате расчетов окажется, что высота башни при пожаре намного больше, чем при хозяйственном потреблении, целесообразно принять наименьшую высоту ствола. Необходимый в этом случае напор в сети при пожаре должны обеспечить пожарные насосы.

Для удаленного узла 7, табл.4.2 необходимо обеспечить пожарный напор равный:

∆Н_п = 35,03 – 10,00 = 25,03 м

В отдельных случаях, по усмотрению руководителя практических занятий, высоту ствола водонапорной башни можно определять не табличным способом, а по формулам.

При расчете сети на пропуск максимально-секундного и пожарного расхода высота ствола башни равна:

Н^x = Н_н + (▽_д - ▽_б) + ∑h^х - h_n; (4.11)

При расчете сети на пропуск максимального секундного и пожарного расходов, высота ствола башни равна:

Нⁿ=Н_н+(▽_д -▽_б)+∑hⁿ; (4.12)

где Н^x и Нⁿ -высота ствола башни соответственно при хозяйственном и пожаром расходах в м; Н^х - необходимый хозяйственный напор в сети; ▽_б, ▽_д - отметки у земли соответственно у башни и у диктующей точки в м; Н_н - необходимый свободный напор в месте пожара; ∑hⁿ, ∑h^x - сумма потерь напора (средняя) от башни до диктующей точки соответственно при пожаре и хозяйственном расходе в м; h_n- высота неприкосновенного противопожарного слоя воды в башне в метрах.

За диктующую точку надо принимать самую удаленную от башни и самую высокую точку. Например, при расчете сети на пожар (таблица 4.2) диктующая точка - узел -5 (см. рис.2.1.). Подсчет ∑hⁿ ведется по формуле:

∑hⁿ= (4.13)

где h_i - потери напора на участке сети в метрах (берутся из таблицы 4.2.). Остальные величины в формулах 4.10 и 4.11 известны.