Подача воды в сеть водоснабжения населенного пункта

Подача воды в сеть водоснабжения согласно рис.1 осуществляется насосами НС-II по магистральным водоводам, при этом система водоснабжения населенного пункта может быть решена по башенной или безбашенной схеме.

Достоинством башенной схемы является равномерная подача воды насосами второго подъема от резервуаров чистой воды до водонапорной башни со среднечасовым расходом, что позволяет использовать на насосной станции, как правило, один рабочий насос. Неравномерность водопотребления жителями населенного пункта обеспечивается за счет регулирующего объема в баке водонапорной башни, который составляет около 15% от суточной производительности. В этом случае подача воды должна производиться по магистральным водоводам от насосной станции до водонапорной башни в две линии.

Недостаток такой схемы – необходимость строительства водонапорной башни – сооружения достаточно сложного и дорогого.

Достоинством безбашенной схемы является отсутствие башни, при этом неравномерность водопотребления обеспечивается ступенчатой работой насосов второго подъема. В ночные часы потребность в воде минимальная и обеспечивается, как правило, работой одного насоса, а в утренние и дневные часы – работой двух насосов.

Производительность насосов при безбашенной схеме определяется по максимально-часовой производительности системы, которая больше среднечасовой в среднем в 1,5 раза.

Однако характеристики насосов станции второго подъема при любой схеме подачи воды зависит не только от производительности, но и от требуемого напора, который определяется при гидравлическом расчете системы.

Рассмотрим сначала, как проводится расчет водонапорной башни, а затем – магистральных водоводов и подбор насосов.

Расчет водонапорной башни

Водонапорная башня может быть установлена в любом месте населенного пункта или приближена к насосной станции второго подъема.

Для уменьшения строительной высоты башни ее желательно устанавливать в наиболее высокой точке местности. Исходя из этих условий, целесообразно расположить ВБ в узле 1 (рис. 1).

Высота ВБ определяется по формуле, м:

, (25)

где: – потребный свободный напор в наиболее удаленном от ВБ узле;

– сумма потерь напора в магистрали на пути от ВБ до наиболее удаленного узла (принимается наибольшая величина из вычисленных по возможным направлениям движения воды), м;

– отметка земли у водонапорной башни, м;

– отметка земли в наиболее удаленном узле, м.

Величина свободного напора зависит от этажности застройки населенного пункта и определяется по формуле, м:

, (26)

где: 10 – величина свободного напора при одноэтажной застройке, м;

– количество этажей (этажность застройки); принимается по заданию.

Объем бака водонапорной башни согласно [1, п.9.1] должен включать регулирующий и пожарный объем воды. Таким образом, объем бака ВБ определяется как, м³:

, (27)

где – регулирующий запас воды, сглаживающий неравномерность подачи воды насосами и потребления ее в населенном пункте, м³;

– неприкосновенный запас воды в ВБ на противопожарные нужды в количестве, необходимом на десятиминутное тушение одного наружного и одного внутреннего пожара [1, п.9.5], м³.

Регулирующий объем водонапорной башни при отсутствии графиков поступления и потребления воды рекомендуется определять по [1, формула (33)] при К_н = 1, т.е. при равномерной круглосуточной подаче воды насосами первого подъема на водоочистные сооружения, м³:

, (28)

где – суточный расход воды в населенном пункте в сутки максимального водопотребления, м³/сут; принимается по п.1.1 ;

– коэффициент часовой неравномерности водопотребления; принимается , определенным по формуле (13).

Объем воды на противопожарные нужды определяется по формуле, м³:

, (29)

где – расход воды на наружное пожаротушение, л/с; согласно [1, табл.6] при этажности застройки от 2 до 12 этажей = 10 - 20 л/с;

– расход воды на внутреннее пожаротушение, л/с; согласно [2] принимаем = 5 л/с;

В качестве материала для баков водонапорных башен согласно [1, п.14.18] рекомендуется использовать сталь, при этом применяются баки круглой формы в плане, а диаметр бака принимается равным высоте слоя воды в нем . Тогда диаметр бака через его объем выражается следующей формулой:

. (30)

Строительная высота бака принимается на 0,2 - 0,3 м больше, чем высота слоя воды в нем :

. (31)

Конструктивные размеры бака следует принимать кратными 0,2 м.